余 辉

(乌鲁木齐八一中学 新疆 乌鲁木齐 830002)

1 轻杆上力的认识

高中物理中，在弹力这一节第一次认识轻杆模型，我们知道它不同于轻绳模型，它的力可以沿着杆向里，也可以沿着杆向外，也可以不沿杆. 所以一开始它就和轻绳同时出现，对比着学习来记忆.学生一开始学到这里会觉得杆模型难以理解，做题时不容易判断杆上力的方向.常见出题模型如下.

(1)图1中左侧为墙壁，轻绳一端固定在墙上，通过光滑定滑轮吊一个重物，轻杆左端固定在墙上，右端固定轻质定滑轮.

图1 常见出题模型一

(2)图2中左侧为墙壁，轻杆左端通过铰链拴接在墙上，右端分别与两根轻绳相连.

图2 常见出题模型二

两个图中物体质量均为m，轻绳与墙壁夹角均为θ=60°，重力加速度为g，求解轻杆对轻绳的弹力.

分析：图1中轻杆无法转动，所以轻杆右端受到的力可以沿着杆也可以不沿杆，又因为右端是光滑的滑轮，所以绳子拉力大小处处相等，对绳子上与滑轮接触点受力分析如图3所示，从而求得绳子拉力T大小为mg，方向向左上方与水平方向夹角为30°，由平衡条件，轻杆上的滑轮对轻绳的弹力F大小为mg，向右上方，与水平方向夹角为30°.

图3 图1中绳子上与滑轮接触点受力分析

图4 图2中轻绳上与轻杆右端接触点受力分析

这是关于轻杆的非常经典的习题，轻杆上的力是否沿杆是一个难点.正因为这个难点，在后面的圆周运动的学习中会碰到类似的难点问题.

2 圆周运动中轻杆模型的……

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