有关弹力方向判定的几点说明

弹力方向的判定是教学的一个难点,特别是轻杆所受的弹力,更是不少学生容易出错的一个点。文章结合典型例题,对弹力方向的判定做了深入浅出的剖析,对教学具有一定的参考作用。     

弹簧中的弹力能否突变

某杂志上有这样一道例题 :如图 1所示 ,有 3个完全相同的小球A、B和C ,分别用轻绳、轻杆和轻弹簧固定 ,且处于静止状态 .在分别剪断水平方向的轻绳、轻杆和轻弹簧的瞬间 ,A、B和C的加速度的大小和方向是怎样的 ?为什么 ?图 1在解析中提到 :“分析这个问题的关键在于轻绳、轻杆、轻弹簧中弹力的变化情况 .理想的轻绳、轻杆中的弹力可以突变 ,其弹力变化不需要时间 ,而弹簧弹力的变化需要时间 ,不能突变 .”对弹簧的这种说法 ,笔者以为不妥 .按上述说法 ,当水平弹簧的左端剪断时 ,C球应处平衡状态 ,而不应有加速度 .其实水平弹簧的左端处于…     

物理教学中刚性绳、弹簧、轻杆产生的弹力特点及运用

中学物理中有关刚性绳、弹簧、轻杆产生的弹力分析是常见的问题,它们虽然都是由于弹性形变而产生弹力,但它们产生的弹力有各自的特点,在中学的物理中它们也都是理想化的模型,了解它们的共同之处和弄清楚它们之间的差异,可以避免在处理问题时出现分析错误。     

弹力分析的题根研究

弹力分析涉及到弹力有无的判断、弹力方向的确定、弹力大小的计算等方面.要对弹力进行正确的分析,一方面要深刻理解弹力的产生条件;另一方面需要把握产生弹力的常见载体(如轻绳、轻杆、轻弹簧等)的特征,这样才能抓住问题的根.     

自由轻杆和约束轻杆

力学问题中的“轻杆”,是由各种实际情况中的杆抽象出来的理想模型,分为自由轻杆和约束轻杆两种．自由轻杆是指一端连接研究对象,另一端可以自由转动的杆;约束轻杆是指一端连接研究对象,另一端不能转动或在约束下可以转动的杆．     

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。     

“二力杆”的特点及应用(高一、高三)

二力杆指的是不计重力、两端可以自由转动的轻杆.我们知道,杆既可以发生拉伸或压缩形变,也可以发生弯曲或扭转形变,因此杆的弹力不一定沿杆的方向.但是,二力杆两端的弹力必定沿杆的方向,否则杆不能平衡. 例1 如图1,不计重力的带有光滑滑轮的细杆OB可绕O点在竖直平面内自由转动,跨过滑轮的细绳吊一重物     

力学问题中“轻杆”的特点及应用

高中物理力学问题中常涉及到“轻杆”这两个字眼，到底啥是“轻杆”呢？其实，“轻杆”是由各种实际情况中的杆抽象出来的一种理想化的物理模型，在现实生活中并不存在．将“轻杆”分类的话，可以分为自由轻杆和约束轻杆．自由轻杆是指一端连接研究对象，另一端可以自由转动的杆；约束轻杆是指一端连接研究对象，另一端不能转动或在约束下可以转动...     

轻绳、轻弹簧、轻杆模型中能量转化的异同

轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想模型,这三个模型既有相同又有相异之处,由于不同模型呈现的物理情景不同,因而具有不同的性质和规律。此类问题在高中物理中占有相当重要的地位,且涉及到的问题情景综合性较强、物理过程复杂,从受力的角度看,这类弹力可能是变力;从能量的角度看,可以通过弹力做功实现能量的转移、转化。     

高中物理力学中典型“弹簧问题”辨析

<正>我们在研究高中物理力学时,经常会遇到跟弹簧有关的问题,弹簧上的弹力和轻绳、轻杆上的弹力是有区别的,弹簧的弹力大小和方向由弹簧的形变而决定,弹簧弹力的大小和方向时刻要与当时的形变相对应.解此类问题时从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧的三个位置:即原长位置、形变位置、平衡位置;再找出弹簧形变量与物体位置变化的几何关系,分析形变应对应的弹力大小、方向;最后结合物体受其他外力的情况来分析物体运动状态.求弹簧的弹力做功时,因该变力为线性变化的,可以先求平均作用力,再用做功公式进行计算,也可依据功能关系和动能定理求解.现列举几例,以加深同学们     

轻杆的弹力理论探究

在讲弹力时,遇到施力物体是轻杆时,大家怎么理解?轻绳,大家都明白,绳子的拉力沿绳子指向绳子的收缩方向,因为绳子的形变方向是明显的.然而对于形变方向不明显的杆,我们就没有类似于绳子拉力的特殊结论了.那么实际问题中我们该如何判定杆的弹力方向呢?通常我们给出一句话,即"实际问题具体分析".具体来说主要有以下两种:     

对机械能守恒定律中弹力的理解

在机械能守恒定律中,弹力可以理解为弹簧的弹力、绳子的弹力、杆的弹力、支持面的弹力、连续物体之间的弹力．首先我们要明确机械能守恒定律研究的对象一定是系统,可分为四种情况：单个物体与地球组成的系统;多个物体与地球组成的系统;单个物体与弹簧（或绳、杆等）、地球组成的系统;多个物体与弹簧（或绳、杆等）、地球组成的系统．     

对一道轻杆弹力问题的思考

在高一年级的一次诊断性测试中,一道有关轻杆弹力的试题引起了笔者的一点思考,并总结得出了规律,在这里与大家共同分享。题目:如图1所示,A B为一轻杆,一端插入墙中,一根轻绳BC的一端固定在墙上的C点,另一端系在杆的B端;已知AB=5 cm,BC=3 cm,A C=4 cm,在杆的B端挂一重40 N的物体P,系统静止时,在结点B处绳BC、杆AB受力各为多少?     

应区别“接触弹力”与“连体弹力”

[问题提出] 《中学物理教学参考》1994年第4期刊登的《怎样判断弹力的方向?》一文中,有这样一道例题: 如图1,轻杆AB、CD的一端分别固定于竖直墙壁,两杆相接于C点,力F作用于A点,方向竖直向下,试画出DC杆对AB杆的弹力方向。 我认为该题本身叙述不清,条件不明,而且文章作者的分析观点也是错误的。下面谈谈我的看法。     

竖直平面内小球圆周运动问题的探究

<正>在高中物理的学习过程中,我发现竖直平面内的小球圆周运动是一个难点,各类考试中也经常出现,也是同学们经常出错的地方。于是,我通过对一些练习题的解答,对这类问题做出了一些归纳总结。竖直平面内的圆周运动一般可以划分为轻绳类和轻杆类。如图1所示。     

平衡态下轻杆受力问题探讨

轻杆受力问题历来是教学的难点．同学们认为：杆的受力必定沿杆的方向,即使知道不一定沿杆的方向,也感到难以确定其大小和方向,在此笔者就轻杆受力问题做以下探讨．     

看似一样,其实不一样——浅析轻绳、轻杆和轻弹簧的区别

轻绳、轻杆和轻弹簧是三种常见的理想化物理模型.所谓的“轻”,是指其本身的质量、重力可忽略不计.它们都能发生弹性形变,因而都能产生弹力,但它们的特性并不完全相同.所以在有些问题中,从形式上看它们好象是一样的,然而实际上却完全不一样.下面结合例题分析它们的区别. 一、轻绳的张力可突变,而轻弹簧的弹力只能渐变由于理想化的绳不可伸长,即无论绳受到的拉力多大,绳子的长度不变,所以轻绳张力可突变.而轻弹簧受拉力或压力时,其形变较大,     

对几道力学典型题的剖析

通过几道力学典型例题的剖析,分别就轻杆弹力方向如何确定、物体的平衡、物体平衡打破后瞬间加速度的求解等方面加以论述,引导学生理解和掌握自主解题时应遵循的基本原则和思路．     

物理模型在力学问题中的应用

<正>高中阶段关于力学问题的物理模型只有质点和刚体(即有固定转动轴的物体)两类,而在高中阶段刚体模型涉及甚少,下面就质点模型中容易出错的问题进行研究。质点:所受的合外力为零——处于平衡状态(静止、匀速运动);不为零——处于加速度状态(变加速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、圆周运动、振动)。1.与杆有关的挂件问题:杆的弹力具有     

复习弹力应注意的三个问题

弹力是力学的三种力之一,在弄清其产生条件和三要素的前提下,同学们复习时必须注意以下三个问题. 一、要注意产生弹力模型间的区别中学物理里,细绳(线)、轻杆和轻质弹簧是产生弹力较常见的三种模型.由于这些模型各自的特性不同,有时在相似的物理情景下会出现不同的物理本质.现将三种模型比较如下: