《6.輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較 —人教版高一暑假綜合易錯(cuò)點(diǎn)、易混淆點(diǎn)突破專題講義》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《6.輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較 —人教版高一暑假綜合易錯(cuò)點(diǎn)、易混淆點(diǎn)突破專題講義（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、六、輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較--易錯(cuò)點(diǎn)易、混淆點(diǎn)突破 輕繩 輕桿 彈性繩 輕彈簧 模型圖示 質(zhì)量大小 0 0 0 0 受外力作用時(shí)形變的種類 拉伸形變 拉伸形變、壓縮形變、彎曲形變 拉伸形變 拉伸形變、壓縮形變 受外力作用時(shí)形變量大小 微小，可忽略 微小，可忽略 較大，不可忽略 較大，不可忽略 彈力方向 沿著繩，指向繩收縮的方向 不一定沿桿，固定桿中可以是任意方向 沿著繩，指向繩收縮的方向 沿著彈簧，指向彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的方向 作用效 果特點(diǎn) 只能提供拉力 可以提供拉力、支持力 只能提供拉力 只能提供拉力

2、彈力大小突變特點(diǎn) 可以突變 可以突變 不能突變 不能突變 解決三種模型問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)： (1)輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽略質(zhì)量的理想化模型． (2)分析輕桿上的彈力時(shí)必須結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)． (3)討論輕彈簧上的彈力時(shí)應(yīng)明確彈簧處于伸長(zhǎng)還是壓縮狀態(tài)． 1．如圖所示的四個(gè)圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過(guò)鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來(lái)代替輕桿，能保持平衡的是(　　) A．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙 B．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁 C．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁

3、 D．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁 答案：B 解析：選B.如果桿受拉力作用，可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替，如果桿受壓力作用，則不可用等長(zhǎng)的輕繩代替，題圖甲、丙、丁中的AB桿均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均錯(cuò)誤，B正確． 2．小車上固定一根彈性直桿A，桿頂固定一個(gè)小球B(如圖所示)，現(xiàn)讓小車從光滑斜面上自由下滑，在下列如圖所示的情況中桿發(fā)生了不同的形變，其中正確的是(　　) 答案：C 解析：小車在光滑斜面上自由下滑，則加速度a＝gsin θ(θ為斜面的傾角)，由牛頓第二定律可知小球所受重力和桿的彈力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等

4、于gsin θ，則桿的彈力方向垂直于斜面向上，桿不會(huì)發(fā)生彎曲或傾斜，C正確． 3.如圖所示，小車上固定著一根彎成θ角的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球．重力加速度為g，關(guān)于桿對(duì)球的作用力F，下列判斷正確的是(　　) A．小車靜止時(shí)，F(xiàn)＝mgcos θ，方向沿桿向上 B．小車靜止時(shí)，F(xiàn)＝mgcos θ，方向垂直桿向上 C．小車靜止時(shí)，F(xiàn)＝mg，方向豎直向上 D．小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)＝mg，方向豎直向上 答案：C 解析：小車靜止時(shí)，由平衡條件知此時(shí)桿對(duì)球的作用力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg，故A、B錯(cuò)誤，C正確． 小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)彈力F的方向

5、一定指向右上方，只有這樣，才能保證小球在豎直方向上受力平衡，水平方向上具有向右的加速度．設(shè)小球所受彈力方向與豎直方向的夾角為α，如圖所示，據(jù)力的平衡條件和牛頓第二定律得Fsin α＝ma，F(xiàn)cos α＝mg，解得F＝m，故D錯(cuò)誤． 3. 如圖所示，與豎直墻壁成53角的輕桿一端斜插入墻中并固定，另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為mg(g表示重力加速度)，則輕桿對(duì)小球的彈力大小為(　　) A．mg B．mg C．mg D．mg 答案：D 解析：小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，對(duì)小球受力分析，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可得F＝＝mg，選項(xiàng)D

6、正確． 4.(2020重慶市部分區(qū)縣第一次診斷)如圖所示，水平直桿OP右端固定于豎直墻上的O點(diǎn)，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2 m的輕繩一端固定于直桿P點(diǎn)，另一端固定于墻上O點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)，OP長(zhǎng)為d＝1.2 m，重為8 N的鉤碼用質(zhì)量不計(jì)的光滑掛鉤掛在輕繩上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則輕繩的彈力大小為(　　) A．10 N B．8 N C．6 N D．5 N 答案：D 解析：設(shè)掛鉤所在處為N點(diǎn)，延長(zhǎng)PN交墻于M點(diǎn)，如圖所示： 同一條繩子拉力相等，根據(jù)對(duì)稱性可知兩邊的繩子與豎直方向的夾角相等，設(shè)為α，則根據(jù)幾何關(guān)系可知∠NQM＝∠NMQ＝α，故NQ＝MN，即PM等于繩長(zhǎng)； 根據(jù)幾何關(guān)系可得：s

7、in α＝＝＝0.6，則cos α＝0.8，根據(jù)平衡條件可得：2FTcos α＝G，解得：FT＝5 N，故D正確． 5.(2019山東濰坊市二模)如圖所示，固定光滑直桿傾角為30，質(zhì)量為m的小環(huán)穿過(guò)直桿，并通過(guò)彈簧懸掛在天花板上，小環(huán)靜止時(shí)，彈簧恰好處于豎直位置，現(xiàn)對(duì)小環(huán)施加沿桿向上的拉力F，使環(huán)緩慢沿桿滑動(dòng)，直到彈簧與豎直方向的夾角為60.整個(gè)過(guò)程中，彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，以下判斷正確的是(　　) A．彈簧的彈力逐漸增大 B．彈簧的彈力先減小后增大 C．桿對(duì)環(huán)的彈力逐漸增大 D．拉力F先增大后減小 答案：B 解析：由幾何關(guān)系可知，彈簧的長(zhǎng)度先減小后增大，即伸長(zhǎng)量先減

8、小后增大，則彈簧的彈力先減小后增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；開(kāi)始時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知彈簧的彈力的大小等于環(huán)的重力，即F彈＝mg，此時(shí)桿對(duì)環(huán)的彈力為零，否則彈簧不會(huì)豎直；當(dāng)彈簧與豎直方向的夾角為60時(shí)，由幾何關(guān)系可知，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度等于原來(lái)豎直位置時(shí)的長(zhǎng)度，則此時(shí)彈簧彈力的大小也為F彈＝mg，根據(jù)力的合成可知此時(shí)彈簧對(duì)小環(huán)的彈力與環(huán)自身重力的合成沿桿向下，所以此時(shí)桿對(duì)環(huán)的彈力仍為零，故桿對(duì)環(huán)的彈力不是逐漸增大的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；設(shè)彈簧與桿之間的夾角為θ，則在環(huán)從開(kāi)始滑到彈簧與桿垂直位置的過(guò)程中，由平衡知識(shí)：F彈cos θ＋F＝mgsin 30，隨θ角的增加，F(xiàn)彈cos θ減小，則F增大；

9、在環(huán)從彈簧與桿垂直位置到彈簧與豎直方向的夾角為60的過(guò)程中，由平衡知識(shí)：F＝F彈cos θ＋mgsin 30，隨θ角的減小，F(xiàn)彈cos θ增大，則F增大，故F一直增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6.(2019安徽蚌埠市第三次質(zhì)量檢測(cè))如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座山的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離BD＝16 m，豎直距離AD＝2 m，A、B間繩長(zhǎng)為20 m．重力為120 N的猴子抓住套在繩子上的光滑輕質(zhì)滑環(huán)在 AB間滑動(dòng)，某時(shí)刻猴子在最低點(diǎn)C處?kù)o止，則此時(shí)繩的張力大小為(繩處于拉直狀態(tài))(　　) A．75 N B．100 N C．150 N D．200 N 答案：B 解析：對(duì)猴子

10、受力分析如圖所示 設(shè)拉力FT與水平方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得：cos θ＝＝，解得θ＝37，又由平衡條件得：2FTsin θ＝mg，解得：FT＝＝ N＝100 N，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確． 7.(2018淄博模擬)A、B是天花板上兩點(diǎn)，一根長(zhǎng)為l的輕繩穿過(guò)帶有光滑孔的球，兩端分別系在A、B點(diǎn)，如圖甲所示；現(xiàn)將長(zhǎng)度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn)，如圖乙所示。球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點(diǎn)對(duì)輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈的重心到天花板的距離分別是h1和h2，則(　　) A．F1F2，h1

11、F2，h1>h2 D．F1＝F2，h1>h2 答案：C 解析：選C　輕繩的質(zhì)量不計(jì)，則題圖甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而題圖乙中鐵鏈的質(zhì)量是均勻分布的，故其重心一定在鐵鏈最低點(diǎn)的上方，故h1>h2；對(duì)球和鐵鏈進(jìn)行受力分析，如圖所示。 A點(diǎn)對(duì)輕繩的拉力沿著輕繩的方向，A點(diǎn)對(duì)鐵鏈的拉力沿著A點(diǎn)處鐵鏈的切線方向，故題圖乙中A、B兩點(diǎn)對(duì)鐵鏈拉力的夾角比較小，由力的合成知識(shí)知F2較小，故C正確。 8. (2019貴陽(yáng)一模)(多選)如圖所示，一根粗細(xì)和質(zhì)量分布均勻的細(xì)繩，兩端各系一個(gè)質(zhì)量都為m的小環(huán)，小環(huán)套在固定水平桿上，兩環(huán)靜止時(shí)，繩子過(guò)環(huán)與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)P、Q的切線與豎直方向的

12、夾角均為θ，已知繩子的質(zhì)量也為m，重力加速度大小為g，則兩環(huán)靜止時(shí)(　　) A．每個(gè)環(huán)對(duì)桿的壓力大小為mg B．繩子最低點(diǎn)處的彈力的大小為 C．水平桿對(duì)每個(gè)環(huán)的摩擦力大小為mgtanθ D．兩環(huán)之間的距離增大，桿對(duì)環(huán)的摩擦力增大 答案：BD 解析　以左側(cè)繩為研究對(duì)象，受力分析如圖1所示，根據(jù)平衡條件，有水平方向：F＝Tsinθ，豎直方向：mg＝Tcosθ，聯(lián)立解得：T＝，F(xiàn)＝mgtanθ，故B正確；對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析如圖2所示，水平方向：f＝Tsinθ＝sinθ＝mgtanθ，豎直方向：N＝Tcosθ＋mg＝cosθ＋mg＝mg，故A、C錯(cuò)誤；當(dāng)兩環(huán)之間的距離增大，θ變大，故f變

13、大，D正確。 9.如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的彈力為9 N，求輕桿對(duì)小球的作用力。 答案：見(jiàn)解析 解析：設(shè)桿的彈力大小為F，與水平方向的夾角為α， (1)彈簧向左拉小球時(shí)，小球受力如圖甲所示。 由平衡條件知： 代入數(shù)據(jù)解得：F＝5 N，α＝53 即桿對(duì)小球的作用力大小為5 N，方向與水平方向成53角斜向右上方。 　 (2)彈簧向右推小球時(shí)，小球受力如圖乙所示。 由平衡條件得： 代入數(shù)據(jù)解得：F≈15.5 N，α＝π－arctan。 即桿對(duì)小球的作用力大小約為15.5 N，方向與水平方向成arctan斜向左上方。