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1、核心索养培养学科能力捉升I思维建模能力的培养1.三种模型对比轻杆轻绳轻弹簧模型图示RTX模型特点形变特点只能发生微小形变柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反作用效果特占八、、可以提供拉力、支持力只能提供拉力可以提供拉力、支持力大小突变特点可以发生突变可以发生突变一般不能发生突变2•解决三种模型问题时应注意的事项(1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型.(2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态.(3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态
2、.【例1(2017-陕西宝鸡一模)如图所示，两块相互垂直的光滑挡板O尸、OQ,OP竖直放置，小球°、b固定在轻弹簧的两端，并斜靠在OP、00挡板上.现有一个水平向左的推力F作用于b上,使°、b紧靠挡板处于静止状态•现保证b球不动，使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离，贝9()A.推力F变大C.弹簧长度变长oQB.弹簧长度变短D.b对挡板O0的压力变大解析：选C设弹簧与竖直方向的夹角为°,现保证b球不动，使竖直挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则。减小，以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得尸律=严-COS6(a减小，cosa增大,则F弹减小,弹簧变长；挡板对a的弹力N=wgta
3、na,a减小,N减小•；对a、b和弹簧整体研究，水平方向F=N,则推力F将减小，故A、B错误，C正确.竖直方向，挡板O0对b的支持力凡=（%+叫）g,不变，根据牛顿第三定律可知，b对挡板O0的压力不变，故D错误.R例2细线0昇、的0端与质量为加的小球拴接在一起，A.3两端固定于竖直墙面上，英屮细线04与竖直方向成45。角，细线0E与竖直方向成60。角，如图所示，现在对小球施加一个与水平方向成45。角的拉力F,小球保持静止，细线0/、03均处于伸直状态，已知重力加速度为g,小球可视为质点，下列说法错误的是（）A.在保证细线CM、都伸直的情况下，若F增大,则细线04屮拉力变小，细线0B中
4、拉力变大B.当F=^ng时，细线中拉力为零C.为保证两根细线均伸直，拉力F不能超过彳巴％gD.若缓慢增大F且使小球始终处于平衡状态，则细线0A会松地，细线0B将与F共线解析：选D对小球进行受力分析如图所示，设细线04、03中拉力分别为乙、Tb,若04、03都伸直，对小球由平衡条件列方程，竖直方向有乙cos45。+尺旳45。=心cos6（T+〃?g,水平方向有7^sin45o+rBsin60°=Fcos45-°,解得几=疣亍也ng_Q_£）F,"=（&一迈）尸一（筋-l>g,若F增大，则㊀变小，C变大，A项正确；几为零时，有几=（&一迄）尸一（筋一l）"7g=0,解得B项正确；为保证两
5、根细线都伸直，F最大时，有乙=3^2珏mg一（2—筋）F=0,解得尸=担¥逅加g,C项正确；若不断增大F,则细线04会松弛，但细线03不可能与F共线，否则竖直方向上小球受力不平衡，D项错误.II析题破题能力的培养物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养，特别是对于题目隐含条件的挖掘，找到解决问题的突破口，此称为破题能力.在本章有一类典型的共点力平衡问题，即轻绳套轻环的动态平衡分析问题，如图所示.pFO绳上套的是轻环，作用在绳上形成“活结”，此时绳上的拉力处处相等，平衡时与水平面所成夹角相等，即a=fi.当动点P移至P时，绳长保持不变，夹角a=p也保持不变，Q移至0’，这与绳“死结
6、”模型截然不同.例3在研究二力合成的实验中，AB是一根被拉长的橡皮筋，钩码所产生的力为二力之一，如图所示.若改变拉力F而保持O点位置不变，则下列说法中正确的是（JA.要使〃减小，减小拉力F即可B.要使&减小，增大拉力F即可C.要使&减小，必须改变弘同时改变F的大小才有可能D.要减小&而保持a不变，则只改变F的大小•是不可能保持O点的位置不变的审题关键点思维路径0点位置不变合力不变钩码产生力绳屮拉力大小不变解析：选D0点位置不变，则橡皮筋的拉力戸不变，而钩码产生的力局也不变，如图所示，分析可知选项D正确.E例4（2017-辽宁东北二模）如图所示，置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m
7、的小球，绳B水平.设绳/、3对球的拉力大小分别为珂、F?,它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢逆时针旋转90。，在此过程中（）A.F先增大后减小C.F先增大后减小解析：选BB.F2先增大后减小D.F先减小后增大对小球受力分析如图所示.小球处于静止状态，受力平衡，两绳的拉力的合力与重力大小相等，方向相反，则F不变，根据平行四边形定则可知，将框架在竖直平面内绕左下端缓慢逆时针旋转90。的过程中，尺逐渐减小，尺先增大后减小，当绳/处于水平方向时
