轻绳，轻杆和轻弹簧模型的区别及应用

轻绳 轻杆 轻弹簧弹力方向~

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

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。

轻绳，轻杆和轻弹簧模型的区别

1、形变特点不同

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、施力和受力特点不同

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、力的变化特点不同

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、连接体的运动特点不同

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不同

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。

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。

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九原区18944608210： 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? - ？
答浦维康：[答案] 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...

九原区18944608210： 为什么轻杆给小球的弹力竖直向上,我知道是受力平衡,但是为什么轻杆支着小球,小球所受弹力不是沿杆的呢 - ？
答浦维康： 轻绳、轻杆、轻弹簧三种模型之比较 专题辅导 在力学中有很多的研究对象是通过“轻绳”“轻杆”“轻弹簧”连接的,在实际解题过程中,发现不少同学对这三种模型的特点、区别还不够清楚,容易混淆,造成解题错误.下面就这三种模型的...

九原区18944608210： 如何挖掘 且理解物理题目的隐含条件 - ？
答浦维康： 举点例子说: 1、“轻绳”“轻杆”:表示不计质量,不计形变. 2、“轻弹簧”:表示不计质量,在极短时间内弹簧的形变和弹力不计. 3、“表面光滑” 、 “不计摩擦”:表示受力分析时不要考虑摩擦力. 4、“质点”:表示不计形状和大小,...

九原区18944608210： 轻绳 轻杆 铰链 - ？
答浦维康： 这些说法主要是让你判断弹力的方向呢.由于两者的形变特点不同,弹力有如下特点: 1.轻绳只能提供给被拉物体沿绳且指向绳收缩的方向的力. 2.轻杆中的弹力本来可以沿任意方向,但如果杆的固定端是可以转动的(用铰链、转轴等固定),...

九原区18944608210： 弹簧的弹力会发生突变吗? - ？
答浦维康：[答案] 在中学物理的力学问题中,经常会出现有关轻杆、轻绳与轻弹簧的弹力的问题,很多教学辅导书籍及物理教学杂志的作者往往将其总结为:轻杆与轻绳的弹力可突变,而轻弹簧的弹力只能渐变不能突变.与此相关的高考试题也常出现,轻弹簧的弹力果...

九原区18944608210： 物理题目中的暗示!!!? - ？
答浦维康： 1、“轻绳”“轻杆”:表示不计质量,不计形变.2、“轻弹簧”:表示不计质量,在极短时间内弹簧的形变和弹力不计.3、“表面光滑” 、 “不计摩擦”:表示受力分析时不要考虑摩擦力.4、“质点”:表示不计形状和大小,但有质量.5...

九原区18944608210： 常见的竖直平面内的圆周运动 - ？
答浦维康： 你好!分两种:轻绳拉着小球运动(或光滑圆轨道) 轻杆拉着小球运动(或封闭光滑圆轨道) 区别是通过最高点的条件不同:前者最小速度为√(gr) 后者最小速度为0

九原区18944608210： 一根不可伸长的轻绳什么情况下力是不一样的 - ？
答浦维康： 轻绳受力问题轻绳、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.无论绳受到的拉力多大,绳子的长度不变,所以绳子受力的特点如下:1.轻绳张力可突变.2.细绳只能被拉伸,轻绳的弹力只能是沿绳方向的拉力至于你问的轻绳再什么时候力不一样,这个问题本身就有问题.我们在分析绳子的时候都认为绳子各处所受拉力相同.例如拔河比赛,我们知道拔河比的不是两队队员拉力的大小,而是比对地面的摩擦力哪个队更大【根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小是相等的,可以得知】所以一般在处理绳子的问题时我们认为绳子各处受力相同,而且绳子只能受拉力作用,绳子所受的拉力方向是沿着绳子收缩的方向.

九原区18944608210： 什么是轻杆? - ？
答浦维康： 轻绳;1.质量不记,不可伸长. 2.只能产生拉力. 3.方向沿绳收缩方向 4.绳中张力处处相等. 5.弹力不可突变. 6.发生与恢复形变不需要时间 轻杆;1.质量不记,不可形变. 2.可产生拉力,压力(拉伸,压缩,弯曲,扭转形变) 3.弹力方向具有多向性,不一定沿着杆的方向 4.杆内部弹力处处相等 5.弹力可以突变 6,发生与恢复形变不需要时间

九原区18944608210： 轻杆轻绳在做题到底有什么区别?平抛运动中的重点和天体运动中的绕行天体,近地卫星,做题应该怎样抓重点?极限法,微元法又是什么? - ？
答浦维康：[答案] 轻杆:杆无质量,可以承受压力或是拉力. 轻绳:无质量,不可伸长,只可以承受拉力. 平抛运动:要清楚他是水平匀速运动,和竖直的自由落体运动的和运动. 天体:要知道周期,线速度和角速度和中心天体的关系,和黄金公式. 极限法,微元法:是...