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1. owd:.--date 燈桿彈力的方向 燈桿彈力的方向知道為什么。 熱學(xué)難點(diǎn)問題總結(jié) 1、為什么同一根光繩的拉力處處相等? 輕繩處于靜止?fàn)顟B(tài),各節(jié)上的合力為零。 取一個(gè)很小的截面來研究彈力的方向是怎樣的,可以認(rèn)為它是近似直的,它向左右的拉力是相等的。 繩子的兩端,所以初中理論,同一節(jié)輕繩上的拉力處處相等。 2、燈桿彈力方向的判斷燈桿上的彈力可能沿桿也可能不沿桿。 如果桿是固定的,
2、就只能根據(jù)具體情況進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件或牛頓第二定理確定桿內(nèi)彈力的大小和方向。 如果桿的一端用鉸鏈連接,則桿中的彈力是沿桿的方向的。 例1 如圖所示,用輕繩將重20N的物體懸掛在水平光束BC的端點(diǎn)C上。 梁的 B 端通過鉸鏈固定在垂直墻上。 拉動(dòng)AC,AC與BC的傾角為30°,求吊繩AC上的拉力。 解析:如果要求AC繩的拉力,必須選擇C點(diǎn)受力分析,AC和CD兩段繩的拉力一定是順著繩子的方向彈力的方向是怎樣的,但排斥力的方向C點(diǎn)的橫桿受力不好確定,首先要看橫桿BC的受力。 此時(shí)輕型橫梁的B端可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),所以如果BC桿能在水平位置處于平衡狀態(tài),則桿上兩根繩子的排斥力一定是沿桿的方向。 由于桿的分析,方向以B為旋轉(zhuǎn)軸
3、輕桿不受重力作用,繩子在通過轉(zhuǎn)軸時(shí)對(duì)桿的排斥力只有零扭矩,桿不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 然后再研究C點(diǎn),兩根繩子AC和CD的拉力合力一定是沿桿的方向,AC上的拉力可由力的合力求得,答案為FAC= 40N。 例2 如圖,橫梁一端插入墻內(nèi),另一端裝有小滑輪B,燈繩一端C固定在墻上,另一端穿過滑輪,懸掛一個(gè)質(zhì)量為 M=10kg 的重物,CAB=300,求繩索對(duì)滑輪的斥力大小。 分析:這道題和例1好像沒什么區(qū)別,但是仔細(xì)看就會(huì)發(fā)現(xiàn)有很大的不同。 桿的上端插入墻壁,在這種情況下桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 雖然繩子對(duì)桿的排斥力不在桿的方向,桿也可以保持水平。 當(dāng)一根繩子越過定滑輪時(shí),繩子的拉力處處相等,兩個(gè)力的傾角為120
4、0,由平行四邊形法則可知,它們的合力一定在這兩個(gè)力的角平分線上,其大小等于繩索的拉力。 此時(shí),桿的排斥力可能不沿桿的方向。 力如圖所示。 由于TM=TC=Mg,F(xiàn)he=Mg。 習(xí)題:如圖所示,燈桿的B端通過鉸鏈固定在豎直的墻上,C端有定滑輪。 燈繩的一端A固定在墻上,另一端穿過定滑輪掛重物。 與墻的夾角,900,忽略所有摩擦力,則當(dāng)繩索A的末端稍微向下移動(dòng)時(shí),系統(tǒng)重新平衡后,則()A,燈條與垂直墻的傾角減小B,則繩子的張力減小,輕桿上的壓力變小 C. 繩子的張力保持不變,輕桿上的壓力變小。 D、繩子的張力不變,光桿上的壓力不變。 本題桿子是傾斜的,B端可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),所以桿子上的繩子是
5、合力必須在桿的方向,原因同例1; 當(dāng)繩子越過定滑輪時(shí),同一根輕繩所受的拉力處處相等,合力一定在兩繩的角平分線上。 由于這兩個(gè)原因,那么桿子一定在兩根繩子的角平分線上。 那么當(dāng)A點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí),兩個(gè)傾斜角變大(即BC桿會(huì)稍微向上轉(zhuǎn)動(dòng))。 但是,同一根輕繩的拉力處處相等,與物體靜止時(shí)的重量相等,所以拉力不變,兩根繩的傾角增大,合力必然減小,并且桿始終位于 ACD 平分線上。 所以選C。 想:如果B點(diǎn)斜插墻里,會(huì)怎樣? 學(xué)習(xí)與使用 1、如圖11所示,懸臂梁AB的一端插入墻內(nèi),其B端有一個(gè)光滑的滑輪。 輕繩的一端固定在豎直的墻上,另一端繞過懸梁一端的定滑輪,懸掛10N的重物G。 系統(tǒng)靜止時(shí),懸臂B端的排斥力大小為()A,17.3NB,20NC,10ND,無法估計(jì) 答案:C,力分析同例2。 2、如圖17的裝置,忽略單杠AB的重量,右端壓在立壁上,B端定滑輪的重量和尺寸可以忽略不計(jì)。 BC與AB之間的傾角為30°,重物的質(zhì)量為40kg,在垂直向上力F的作用下勻速上升。求BC繩在點(diǎn)上的拉力大小和方向B 和 B 端對(duì)桿的排斥力? (g取10m/s2) 答案:桿的右端壓在垂直的墻上,壓力垂直于接觸面,否則桿會(huì)傾斜,不能保持在圖中所示的平衡位置。 BC 繩在 B 點(diǎn)的拉力為 1600N,并沿繩斜向下走,桿上 B 端的斥力水平向左。 -