高中物理“繩牽連物”連接體模型問題歸納復(fù)習(xí)專題(專業(yè)版)
【正文】 由題意分析可知球 上升的高度為 ，經(jīng)過的路程為 ，等于球 下落的高度，則：，球 做平拋運(yùn)動，在頂點(diǎn)處僅受到重力，又因?yàn)樵撨^程是圓周運(yùn)動的一部分，在頂點(diǎn)處： ，解得 ，代入上式解得： 。 點(diǎn)評： 作為連接兩個物體的介質(zhì)繩，能實(shí)現(xiàn)力和能量的傳遞，這也就使兩個物體的運(yùn)動狀態(tài)彼此都會發(fā)生影響，這就使物體的速度上存在一定的矢量關(guān)聯(lián)，分解或者求解速度之間的約束關(guān)系就成為解決這類問題的關(guān)鍵。從能量的轉(zhuǎn)換角度來說，有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化等等，下面本文結(jié)合例題歸納有關(guān)“繩牽連物”連接體模型的幾種類型。 例 4 如圖 4所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ =30176。 結(jié)語： 以上舉例僅僅是 以繩為介質(zhì)構(gòu)成的連接體在重力場中的問題，在其他受力場也同樣出現(xiàn)，在電磁場中兩個以上的細(xì)桿動生切割磁感線，在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而通過安培力的作用，使兩桿彼此產(chǎn)生制約，從而實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，就構(gòu)成了電磁場的連接體 問題。對于鐵鏈，只有重力做功，符合機(jī)械能守恒定律。 二、求解連接體速度 例 2 質(zhì)量為 M和 m的兩個小球由一細(xì)線連接（ ），將 M置于半徑為 R的光滑半球形容器上口邊緣，從靜止釋放，如圖 2所示。解答時必須運(yùn)用兩物體的速度在各自連接處繩子方向投影相同的規(guī)律。時，其角速度多大？ 解析： 滑輪轉(zhuǎn)動而帶動鐵鏈，滑輪邊緣的線速度等于鐵鏈移動的瞬時速度。它的原型就來源于繩連物問題，因此通過力學(xué)繩連物問題的分析，培養(yǎng)物理過程分析能力，尤其是加強(qiáng)矢量合成與分解、功能思想和幾何關(guān)系等知識點(diǎn)的強(qiáng)化，提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決
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