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1. owd:.--date 灯杆弹力的方向 灯杆弹力的方向知道为什么。 热学难点问题总结 1、为什么同一根光绳的拉力处处相等? 轻绳处于静止状态,各节上的合力为零。 取一个很小的截面来研究弹力的方向是怎样的,可以认为它是近似直的,它向左右的拉力是相等的。 绳子的两端,所以初中理论,同一节轻绳上的拉力处处相等。 2、灯杆弹力方向的判断灯杆上的弹力可能沿杆也可能不沿杆。 如果杆是固定的,
2、就只能根据具体情况进行受力分析,根据平衡条件或牛顿第二定理确定杆内弹力的大小和方向。 如果杆的一端用铰链连接,则杆中的弹力是沿杆的方向的。 例1 如图所示,用轻绳将重20N的物体悬挂在水平光束BC的端点C上。 梁的 B 端通过铰链固定在垂直墙上。 拉动AC,AC与BC的倾角为30°,求吊绳AC上的拉力。 解析:如果要求AC绳的拉力,必须选择C点受力分析,AC和CD两段绳的拉力一定是顺着绳子的方向弹力的方向是怎样的,但排斥力的方向C点的横杆受力不好确定,首先要看横杆BC的受力。 此时轻型横梁的B端可以自由转动,所以如果BC杆能在水平位置处于平衡状态,则杆上两根绳子的排斥力一定是沿杆的方向。 由于杆的分析,方向以B为旋转轴
3、轻杆不受重力作用,绳子在通过转轴时对杆的排斥力只有零扭矩,杆不会转动。 然后再研究C点,两根绳子AC和CD的拉力合力一定是沿杆的方向,AC上的拉力可由力的合力求得,答案为FAC= 40N。 例2 如图,横梁一端插入墙内,另一端装有小滑轮B,灯绳一端C固定在墙上,另一端穿过滑轮,悬挂一个质量为 M=10kg 的重物,CAB=300,求绳索对滑轮的斥力大小。 分析:这道题和例1好像没什么区别,但是仔细看就会发现有很大的不同。 杆的上端插入墙壁,在这种情况下杆不能转动。 虽然绳子对杆的排斥力不在杆的方向,杆也可以保持水平。 当一根绳子越过定滑轮时,绳子的拉力处处相等,两个力的倾角为120
4、0,由平行四边形法则可知,它们的合力一定在这两个力的角平分线上,其大小等于绳索的拉力。 此时,杆的排斥力可能不沿杆的方向。 力如图所示。 由于TM=TC=Mg,Fhe=Mg。 习题:如图所示,灯杆的B端通过铰链固定在竖直的墙上,C端有定滑轮。 灯绳的一端A固定在墙上,另一端穿过定滑轮挂重物。 与墙的夹角,900,忽略所有摩擦力,则当绳索A的末端稍微向下移动时,系统重新平衡后,则()A,灯条与垂直墙的倾角减小B,则绳子的张力减小,轻杆上的压力变小 C. 绳子的张力保持不变,轻杆上的压力变小。 D、绳子的张力不变,光杆上的压力不变。 本题杆子是倾斜的,B端可以自由转动,所以杆子上的绳子是
5、合力必须在杆的方向,原因同例1; 当绳子越过定滑轮时,同一根轻绳所受的拉力处处相等,合力一定在两绳的角平分线上。 由于这两个原因,那么杆子一定在两根绳子的角平分线上。 那么当A点向上移动时,两个倾斜角变大(即BC杆会稍微向上转动)。 但是,同一根轻绳的拉力处处相等,与物体静止时的重量相等,所以拉力不变,两根绳的倾角增大,合力必然减小,并且杆始终位于 ACD 平分线上。 所以选C。 想:如果B点斜插墙里,会怎样? 学习与使用 1、如图11所示,悬臂梁AB的一端插入墙内,其B端有一个光滑的滑轮。 轻绳的一端固定在竖直的墙上,另一端绕过悬梁一端的定滑轮,悬挂10N的重物G。 系统静止时,悬臂B端的排斥力大小为()A,17.3NB,20NC,10ND,无法估计 答案:C,力分析同例2。 2、如图17的装置,忽略单杠AB的重量,右端压在立壁上,B端定滑轮的重量和尺寸可以忽略不计。 BC与AB之间的倾角为30°,重物的质量为40kg,在垂直向上力F的作用下匀速上升。求BC绳在点上的拉力大小和方向B 和 B 端对杆的排斥力? (g取10m/s2) 答案:杆的右端压在垂直的墙上,压力垂直于接触面,否则杆会倾斜,不能保持在图中所示的平衡位置。 BC 绳在 B 点的拉力为 1600N,并沿绳斜向下走,杆上 B 端的斥力水平向左。 -