Question

轻杆 轻质绳 轻弹簧 有什么特点 有什么不同 还有听课时讲到哪个突变是什么啊?

Answer 1

轻绳、轻杆和轻弹簧,是力学中三个重要的理想模型,在高中物理解题中有着重要的地位,为了帮助学生正确地分析和解决与轻绳、轻杆和轻弹簧有关的问题,笔者对三个模型的相同点和不同点进行了总结,并想通过一定的实例,对学生学习和应用给与启迪思考.
三个模型的相同点
1、“轻”— 不计质量,不受重力.
2、在任何情况下,沿绳、杆和弹簧伸缩方向的张力、弹力处处相等.
三个模型的不同点
1、形变特点
轻绳 —可以任意弯曲,但不能伸长,即伸长形变不计.
轻杆 —不能任意弯曲,不能伸长和缩短,即伸缩形变不计.
轻弹簧 —可以伸长,也可以缩短,且伸缩形变不能忽略不计.
2、施力和受力特点
轻绳—只能产生和承受沿绳方向的拉力.
轻杆 — 不仅能产生和承受沿杆方向的拉力和压力,还能产生和承受不沿杆方向的拉力和压力.
轻弹簧 —可以产生和承受沿弹簧伸缩方向的拉力和压力.
3、力的变化特点
轻绳—张力的产生、变化、或消失不需要时间,具有突变性和瞬时性.
轻杆—拉力和压力的产生、变化或消失不需要时间,具有突变性和瞬时性.
轻弹簧 —弹力的产生、变化或消失需要时间,即只能渐变,不具有瞬时性,且在形变保持瞬间,弹力保持不变.（注意 ：当弹簧的自由端无重物时,形变消失不需要时间）
4、连接体的运动特点
轻绳— 轻绳平动时,两端的连接体沿绳方向的速度（或速度分量）总是相等,且等于省上各点的平动速度；轻绳转动并拉直时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比.
轻杆 — 轻杆平动时,连接体具有相同的平动的速度；轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比.
轻弹簧 — 在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大,即弹性势能最大时,两端连接体的速率相等；在弹簧转动时,连接体的转动半径随弹力变化,速度方向不一定垂直于弹力.
5、作功和能量转化特点
轻绳— 在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中,绳的拉力都不作功；在绳突然拉直的瞬间,有机械能转化为绳的内能,即机械能不守恒.
轻杆 —在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中,轻杆的法向力对物体不作功,而切向力既可以对物体作正功,也可以对物体作负功,但系统机械能守恒.
轻弹簧 — 弹力对物体作功,系统机械能守恒；弹力作正功,弹性势能减少,物体动能增加；弹力作负功,弹性势能增加,物体动能减少.