绳 船模型的拓展研究

基于绳 船模型拓展性地探究了斜绳上点的速度、 加速度, 结果表明: 斜绳上各点的速度、 加速度的大 小、 方向均不同; 深化了绳 船模型的运动学认识     

再谈“人船模型”的解法

人船模型是动量问题中的难点，以前在很多教学杂志和辅导参考资料中看到关于人船模型的解题方法，但都是讨论一个人与船组成的系统，有些动脑筋的同学提出“如果是多个人怎么办?”使用常规方法，要解很复杂的方程组，致使许多同学望而却步．下面举几例谈一下此类题的解法．     

盒式方便收放单摆

介绍一种盒式方便收放单摆,内装卷式弹簧和摆绳,收放盒被固定在单摆支架立柱上端,前端开有缺口的摆绳悬挂板处于立柱上部,摆绳自收放盒拉出后陷入摆绳悬挂板前端的缺口中,摆球被连接于摆绳下端,它能使摆绳的收放如同使用钢卷尺一样方便自如,从而既为学生节省了大量无谓的调节时间,又使摆绳长度的测量更准确．该项目已申请国家发明专利（申请号：2006100221584）．     

从一道力学综合题谈物理情景的建构

系统如图1所示，滑轮与绳的质量忽略，绳不可伸长．设系统所有的部位都没有摩擦，物体B借助导轨（图中未画出来）被限定在沿物体C的右侧面运动，试求物体C的运动加速度。     

绳端速度问题

一根不可伸长的轻绳两端连着A、B两个做不同运动的物体.由于绳子不可伸长,也不可收缩,始终保持紧绷状态下的原长,那么A沿绳子伸长方向的速度应该等于B沿绳子缩短方向的速度.这就是绳端速度问题,也是A、B物体运动速度的联系.本来,关于绳端速度的问题,是属于普通物理力学范围的问题,但是,多年来由于该问题的解决不用高等数学,所以被中学物理广泛采用,而且是中学物理中的一个难点.我们用沿绳方向速度相等的方法解决这类题目,简便、实用、易懂、教学效果好.下面我们通过例子来说明这个问题.     

绳子被剪断以后

问题:如图1所示,质量为m的小球,用两根轻绳悬挂起来而静止.AB线跟竖直方向成θ角,BC线水平,若BC线被剪断,求小球的合力方向及AB绳的张力(AB长为ι). 分析:绳子剪断前,小球受重力G、AB绳的张力T和BC绳的张力T1.将重力G按图2分解,由平衡力的     

对高二教材中绳波实验的改进

某教材中有绳波演示实验的介绍：取一根较长的软绳，用手握住绳的一端，拉平后持续上下抖动，则可以看到在绳上形成凸凹相间的一列波，但该实验效果不太理想。     

绳端牵连物体速度、加速度关系的确立

通过一根轻绳的两端牵连着两个物体，如果在两个物体的运动过程中绳始终是绷紧的，根据轻绳不可伸长的特点，可以推知位于绳端的两个物体的速度在沿绳拉紧方向上的投影是相等的，那么两个物体的加速度是否也具有与之相类似的关系呢?我们的回答是：不一定。     

求极值问题的几种方法

利用中专物理知识 ,解决某些实际问题 ,常常遇到极值问题 .下面谈谈中专物理中极值问题的几种方法 .1　利用方程式和物理性质求极值如图 1所示 ,长为 L的杆竖立在水平地面上 ,杆与地面最大静摩擦因数为μ0 =0 .3,杆上端被固定在地面上的钢绳拉住 ,绳与杆角θ为 30°,今以水平力     

绳连体加速度关系的讨论

绳(或杆)连体在力学中是一个十分常见的物理模型,解决这种问题的关键是搞清用绳(或杆)相连的两个物体的运动关系.中学物理中常讨论两物体的速度关系,对此总结了许多方法.一种简单且中学生容易接受的方法是,由于绳或杆不可伸缩,两物体沿绳(或杆)方向的速度分量相等,从而找到两物体的速度关系.     

一个力学问题的理论分析及结论

本文采用动力学方法分析了悬挂物体的上下两根绳的受力情况,给出了不同情况下两绳中张力之差随时间变化的关系,指出慢拉时上绳受力一定大于下绳,但快拉时下绳受力并不一定大于上绳,澄清了对"哪根绳先断"问题的模糊认识.     

绳与有质量的定滑轮的作用

定滑轮模型是物理中常见的模型之一,中学物理中一般不要求考虑滑轮的质量,而普通物理部分,在学生学习过刚体转动的有关知识后,可以逐步考虑滑轮质量对运动的影响.如文献[1～3]就例举到"绳跨过有质量的定滑轮"问题.但在计及定滑轮的质量时,上述文献认为,滑轮两侧的绳张力大小不同,差值提供滑轮转动的力矩.笔者认为下此结论似乎过于匆忙,张力应是物体内部各部分由于形变而产生的内力,绳与滑轮是两个物体,它们间并不能形成张力,两者之间只有因挤压形变产生的在滑轮法向的弹力和沿切向的静摩擦力.显然,法向的弹力通过滑轮的转动点,是不能够产生力矩的,那么,只有静摩擦力才是滑轮的力矩的真正产生者.     

用绳拉船靠岸的船速问题

讨论了用绳拉船靠岸的速度,介绍和比较了两种求解方法,微分求导数和速度合成与分解法,提供并较详细分析了第三种求解方法,作功和能量方法,阐述了第四种求解方法;几何学方法,提出了两个值得认真思考和讨论的问题。     

一个绳杆复合摆问题的简单研究

把单摆中的质点换成匀质刚体杆,即构成了一个绳杆复合摆。文章从全国中学生物理奥林匹克竞赛中的一道题目出发,研究了绳杆复合摆问题,简要阐述了从牛顿定律、守恒定律、拉格朗日力学、哈密顿力学等不同途径解决该问题的多种方法,重点是对绳和杆近似共线情况的分析,并用Mathematica做了数值模拟。当绳和杆满足初始角速度相同、偏转角幅度较小、杆长小于绳长3个条件时,绳和杆近似共线,可以用很简单的实验定性验证。通过数值模拟发现,满足这3个条件时,绳和杆的偏转角、角速度近似相等,并且假设绳杆严格共线在短时间内是一个非常好的近似。但随着时间积累,几十个摆动周期后,与假设严格共线的近似结果会出现较大偏差,尤其对于杆相对于绳较长的情况。     

用绳拉船靠岸的船速问题

讨论了用绳拉船靠岸的速度，介绍和比较了两种求解方法：微分求导数和速度合成与分解法，提供并较详细分析了第三种求解方法：作功和能量方法，阐述了第四种求解方法：几何学方法，提出了两个值得认真思考和讨论的问题     

拆除解体技术模拟实验

通过重混凝土拆除技术调研，采用磨料水射流和金刚石绳锯两种切割技术进行模拟切割实验。利用中国核动力研究设计院的LGS-800型遥控水下等离子切割机，对铝合金板材和由下联箱、喷射管道和毕文管组成的整体模拟件进行了模拟切割实验。     

玩具抛绳枪稳态构型的动力学分析

玩具抛绳枪通过迫使绳环高速切线运动,创造出柔绳悬浮在空中的错觉.利用动静法进行力学分析,推导了稳态悬浮时绳环的形状方程,给出了抛绳枪能够正常工作的条件.研究表明,发射角度使绳环上下对称时,水平跨度最大;最大跨度与阻力和重力之比正相关.     

舰船感应磁场预测的一种新方法

提出一种基于磁化强度的舰船感应磁场预测法.首先证明了一个基于磁化观点的铁磁物体内部磁场强度计算公式,随后通过该公式导出了点函数去磁张量的概念并证明了它的一些性质,最后利用此公式构造了一个预测非均匀外场中舰船感应磁场的新方法——磁化强度法,且在该方法中用到了点函数去磁张量.与传统的舰船感应磁场预测方法相比,磁化强度法具有计算量小、精度高、物理意义明显等特点.船模数值试验验证了本方法.     

变质量柔绳问题研究

研究了一种变质量柔绳上升和下降的运动规律.     

物体在约束条件下的速度 ——园丁工程专题之一

1问题的提出 1984年高考有一道物理题如图1所示,要求汽车速度υB与提升物体速度υ之间的大小关系.不少学生把绳端的速度向水平方向投影得vcosθ,并认为这就等于汽车速度υB,从而导致错误.此后,不少教师在教学中引入了一些类似的问题,要求学生能正确判定分速度与合速度.教学实践表明,学生对这类问题应用速度分解合成求解时常发生错误.