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?

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.