关联问题的深度处理

绳、杆连接物系或接触物系间的约束关系一直是高中物理教学的难点,笔者试图找到各类关联模型的物理共性,分析物理原理,挖掘隐含条件,寻找约束关系的数学依据,并给出此类问题的处理建议。     

阿特伍德机的运动寻幽

阿特伍德机的运动是力学中常见的题目。本文讨论绳子有质量的情况,计算物体的的速度、加速度及绳伸直部分与滑轮相切点绳中的张力,最后过渡到绳子质量可以忽略的情况。     

加速度不能这样分解

如图所示是我们常见的绳牵连物体运动模型．众所周知,中学阶段该模型中速度的求解常用合成分解的方法,笔者在此不再赘述．但不少老师在讨论其中的加速度问题时也跟研究速度问题一样,     

圆周运动的几种错解

圆周运动是高中物理的一个重要知识点,物体可在不同情况下做圆周运动,在解决这类问题时,若对其内涵理解不透,外延认识不清,就会出现失误,为此,对圆周运动的一些易错的认识浅谈下面几种情况.一、约束模型不清,临界速度混淆地球表面上的物体做圆周运动,总是在一些理想模型约束下进行的,常见的有轻绳、轻杆、轨道、管道、轨道环等,由于不同约束模型的力学特征不同,如轻绳只能承受拉力.     

三种物系速度和加速度关联研究

文章主要讨论高中物理竞赛中相对运动问题的一般处理方法,主要阐述常见的轻杆、轻绳,接触物系及交叉物系中的速度和加速度关联问题。     

再谈连接体相关物理问题

<正>连接体是高中物理中一种比较重要的模型,其中轻绳或者轻杆作为连接两个物体的常见载体.从研究对象分析,连接体中往往涉及两个甚至两个以上的物体.从运动状态分析,不同形式的牵连体模型的创设贯穿对高中阶段不同形式的运动规律的考查.从问题设置的角度讲,有些试图以定性分析判断运动状态变化(速度,加速度),或者根据动力学规律定性分析受力特点;有些问题需根据连接体的受力特点和运动过程,     

辨析杆模型中质点间速度关系与加速度关系

在杆模型中,杆中任意两点沿杆方向的速度相等,加速度是否也相等呢?本文从杆模型的特点出发,利用杆模型的约束,计算杆中任意两点之间的速度关系与加速度关系,并通过对典型试题的分析,总结求解杆模型中质点速度与加速度的方法.     

从两个形似的速度关联问题说起

从学生做的两个速度关联的形似错题出发,根据刚体、轻绳(杆)不能形变和储存能量的特点,从系统内部机械能传递的角度,总结出速度关联问题的本质特征是刚体(质点)沿弹力方向上的分速度必须相等。根据弹力的类型将速度关联问题归纳为轻绳连接、轻杆连接和直接接触三类模型并进行实例分析,最后对学生在两个形似题上错误的原因进行剖析,并给出正确解答。     

小议“对绳端速度分解法”条件的误解

<正>在高中阶段,运动的合成与分解问题是培养学生利用等效思想解决一些复杂问题的常见途径。其中有一类比较典型的“绳端速度分解法”,即沿着细线方向和垂直细线方向将细线的端点速度进行分解,进而找到用细线连接的两个物体之间速度的关系。这个方法简洁、好用,但是却有不少学生对这个方法存在误解。那么学生存在的比较典型的误解是什么,误解的根源又是什么呢?下面笔者结合一道常见的题目进行探讨。     

“运动的合成与分解”之关联速度问题

所谓运动物体的关联速度问题是指两个（或两个以上）相互关联的不同物体,它们速度各不相同,通常由其中一个物体的速度求另一个物体的速度的问题。对于这种问题,有时会单独命题,有时也可能以此为基础去解决更复杂的动力学问题,所以在高考中往往成为命题的切入点。本文以常见的问题类型为例,探讨如何寻找运动物体间关联速度的关系。关联物体系的组成通常有两种,一是用绳（或杆）连接的物体,二是直接相互接触的物体。下面就针对这两种问题类型分别介绍其求解的办法。     

如何分析绳、杆连结体的加速度关系

在力学中常见绳、杆连结体问题，解决这种问题的关键，是搞清绳或杆相连的两物体的运动关系．中学物理中一般地只涉及到两物体的速度关系，对此人们已总结出一些可行的方法．一种简单且易接受的方法是，利用绳或杆不可伸缩的特点，根据两物体在绳或杆长方向的速度分量相等，建立起两物体间的速度关系．但其中的加速度关系就不是那么简单了．     

对绳船模型中关联速度和加速度变化的深入分析

从三个角度论证了绳船模型中的速度关系,用多种方法探究了船速率恒定和人收绳速率恒定两种情境下另一物体的加速度变化,最后分析了绳转动的角速度及小船在转动方向的加速度变化。     

牵连物体上升过程中加速度如何变化

题目.如图1所示,一条轻绳跨过定滑轮两端,左边连接一个重物,右端连接一个小车.水平面上的小车从滑轮下方出发向右做从静止开始的匀加速直线运动.试定性讨论重物上升时加速度的变化情况.     

图象所围面积的应用探讨

图象是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一.对图象的正确理解,往往能反映出一个学生对物理问题的深入理解程度.由于中学生接触较多的是 s-t 图象和 v-t 图象,本文试图对其他图象所围面积进行讨论,以起抛砖引玉的作用.一、图象所围面积——功1.F-s 图象所围面积例1 水平桌面上放着一根伸长的均匀柔绳,绳的一端恰好位于桌面上的一小孔上,绳长为 l,质量为m.一根轻绳通过小孔与绳头连接,下端悬挂一个质量为 m 的物体.开始时用手按着柔绳尾使它们保持静止,然后放开手让它们运动.设绳与桌面间的摩擦因数为μ,则绳尾滑到桌上的小孔时,绳和物体的速度大小为__.解析由于摩擦力的大小是线性变化的,如图1所示,摩擦力所做的功为     

轻绳连接体问题分类评析

轻绳连接体问题,由于轻绳的柔软性使问题有了许多的变化,也使题目难度变大．笔者对这类题作了些分析研究．将这类问题大致分为：1．绳端连接的两个物体都静止类问题;2．绳端连接的两个物体一个静止,另一个运动类问题;3．绳端连接的两个物体的运动速度大小相同,方向不同类问题;4．绳端连接的两个物体速度大小和方向都不同类问题,下面进行分类说明。     

对跨过滑轮拉物体模型的拓展分析

<正>物体与轻绳连接这一模型是高中物理中的一种常见模型,我对这类问题进行了分析和变式拓展,下面举例说明。一、思路在进行速度分解时,首先要分清合速度与分速度(合速度就是物体实际运动的速度);其次由物体的实际运动确定其是由哪些分运动合成的,从而找出相应的分速度。一般的分解思路,沿着绳子方向和垂直于绳子方向将实际运动分解即可。另外还可依据速度投影定理。速度投影定理:不可伸长的杆和绳,尽管     

高考试题中的约束临界问题例析

约束临界问题在平时的习题或高考题中时有出现.本文从教材中的习题入手,以高考试题为载体,根据约束条件限制的个数和约束条件的隐蔽性,将约束临界问题进行了分类,并重点分析了其中的3种类型.     

“关联速度”问题剖析

<正>一、什么是"关联速度"问题"关联速度"是指两个通过某种方式联系起来的速度。比如一根轻绳两端所系物体的速度通过轻绳发生联系。二、"关联速度"的分析题目如图1所示,人通过跨过光滑定滑轮的轻绳拖动物块运动,人向右匀速运动,当轻绳与水平方向间的夹角为θ时,     

根据约束特征建立物体速度关系

受约束的物体系统,在运动过程中的任一时刻,物体的速度大小之间一定存在着确定的数量关系,建立这种关系通常是分析问题的难点所在,本文将根据笔者的教学实践,根据物体间的约束关系进行速度分解,建立物体速度间的关系,而不是首先寻找分速度(或分运动)方向。 1 物体受到绳或杆的约束我们所研究的绳或杆一般都不考虑它们的形变,用绳或杆约束的两个(或两个以上)物体虽然在同一时刻速度一般不同,然而在不考虑绳和杆形变的条件下,物体沿绳或杆方向的分速度大小在同一时刻总是相等的,方向总是相同的,这就是绳与杆约束的基本特征,     

浅谈转换参考系在一类牵连物系问题中的应用简

如图1所示的两幅图为一类常见的以轻绳或轻杆为连接物构成的牵连物系模型,图1（a）中以轻绳为连接物,图1（b）中以轻杆为连接物.虽然两幅图中的连接物不同,但它们具有共同的特征：在运动过程中,A、B物体间的距离保持不变且连接物不发生弯曲.故此将运动过程中连接物（轻绳、轻杆）不发生弯曲的牵连物系归为一类. 在以此类牵连物系为背景的力学题中物体常做复杂的变加速度运动,对物体加速度的分析是此类问题的难点.笔者在对此类问题的思考中发现,通过转换参考系,可得出一条有用的结论：若以牵连物系中某一物体A为参考系,则另一物体B将相对于A物体做圆周运动.应用此结论可将复杂的变加速度运动转化成熟悉的圆周运动,给问题的分析带来方便.下面首先对这条结论进行简要的证明,再通过几道相关的例题来呈现此结论在分析问题中的巧妙性.