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動桿與定桿、滑結(jié)與死結(jié)問題是小學(xué)數(shù)學(xué)中常見的題型。 一般來說,如果桿件的連接方式是動桿連接,則桿件的彈力方向?qū)⒀刂鴹U件的方向。 如果是固定桿連接,對于桿連接,桿的彈性方向可以是任意方向; 如果繩索張力變化的方向是活結(jié),則繩索上的張力相等; 如果繩索張力變化的方向是死結(jié),則繩索上的張力可能不相等。
下面我們來說說具體的例子。
1、動桿和定桿的問題
由于桿上的彈力方向可以沿著桿,也可以不沿著桿,因此在分析與桿有關(guān)的彈力問題時,需要注意它是運動桿還是固定桿。
1、移動桿:光桿通過轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接(如右圖A所示)。 當(dāng)動桿處于平衡狀態(tài)時,B點桿的彈力方向必須沿著桿的方向。
2、固定桿:燈桿是固定的怎樣判斷彈力的方向,不能轉(zhuǎn)動(如右圖B所示),所以桿上彈力的方向不一定跟隨桿的方向。
2. 活結(jié)和死結(jié)問題
滑結(jié)和死結(jié)是根據(jù)輕繩被“結(jié)”分成兩段時,兩段繩上的張力是否相等來定義的。 如果繩子兩段上的張力相等,則稱為滑結(jié)。 如果不相等,則稱為活結(jié)。 這就是所謂的死結(jié)。
1、活結(jié):當(dāng)繩子繞過滑輪或鉤子時,由于滑輪或鉤子對繩子沒有約束,所以繩子上的張力相等。 換句話說,滑輪或鉤子只改變力的方向,但不改變力的大小。 。 (比如右圖B中兩根繩子上的拉力相等,繩子CB上的拉力等于物體的重力)
2.死結(jié):當(dāng)節(jié)點不是滑輪或鉤子,而是“死結(jié)”節(jié)點時(比如直接放在桿子末端的繩子),兩側(cè)繩子上的拉力不一定相等。 (如右圖B所示,B點為死節(jié)點怎樣判斷彈力的方向,此時繩子AB的拉力不一定等于物體的重力)
例子:
如圖A所示,繩子AD穿過固定水平光桿BC右端的定滑輪,纏繞在質(zhì)量為M1的物體上,∠ACB=30°; 圖B中,集光棒HG的一端通過鉸鏈固定在垂直墻上,另一端G由細(xì)繩EG拉動,EG也與水平方向成30°。 質(zhì)量為M2的物體在光棒G點處被繩GF拉動。 尋找:
(1) 琴弦交流部分的張力
EG 弦張力
比率。
(2)集光棒BC對C端的支撐力。
(3)集光棒HG對G端的支撐力。
分析:由題可知,A為定桿滑結(jié)情況,B為動桿死結(jié)情況。 兩者的受力分析如下:
可以根據(jù)力的合成與分解以及平衡關(guān)系來求解。 答案如下:
中學(xué)數(shù)學(xué)知識點總結(jié)