绳 船模型的教学研究

绳 船模型是典型的运动学问题, 已见的解答存在令人费解之处. 本文细致探究了绳 船模型的解法, 结果表明: 有3种可行的中学物理方法、 2种基本的大学物理方法; 讨论了解决绳 船模型的疑惑, 提出了相应的教 学建议     

“绳连接”问题的运动学公式

对于绳连接物体的问题,根据运动学基本公式推导了各物体的速度和加速度满足的公式,并举例说明其应用.     

竖直平面内“ 轻绳模型”的运动规律研究

利用理论研究与“ 仿真物理实验室”实验验证相结合的方法, 研究了竖直平面内的“ 轻绳模型”这一重 要的单轨道模型问题, 分析了小球速度、 加速度图像和规律, 研究得到了小球不能完成完整圆周运动的初速度条件; 小球做完整的竖直平面内圆周运动的初速度条件; 小球沿圆弧“ 轨道”返回的初速度条件; 小球离开圆弧“ 轨道”做 斜抛运动的最低点初速度条件以及斜抛运动的速度大小和方向; 阐述了小球从最低点水平方向出发经圆弧上某点 斜抛运动后能返回初始点的初速度条件; 并给出落点在最低点( 出发点)左右两侧侧圆弧上的初速度条件     

对一道“ 绳联物体”运动的力学问题研究

对一道“ 绳联物体”运动的力学问题进行了研究, 定量细致地讨论了物体A运动的速度、 加速度、 位移、 力、 做功的关系以及物体B的分运动角速度、 角加速度关系, 阐述了物体B水平向右的匀速直线运动可等效为变加 速圆周运动与变加速直线运动的合运动, 对物理教学提供一定的理论指导     

审视绳系连接体教学中的两个困惑

论述了绳系连接体教学过程中学生存在的两个困扰,通过教学常规思路的进一步总结,找到了快速判断绳系连接体的速度关系规律;通过瞬时功率法证明了绳系连接体中轻绳做功特征.     

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.     

探析斜绳加速度问题的解法

有关细绳跨过定滑轮牵连两个物体的运动问题,如果其中一个物体沿水平方向运动,另一个物体沿竖直方向运动.由于那段倾斜绳的一个分运动是绕定滑轮转动,将对牵连物体产生向心加速度;因此求解平行于斜绳方向的纵向加速度不仅要考虑因速     

轻绳连接体的速度和加速度

多个物体通过轻绳,绕过多个静滑轮连接起来。含时形式绳子总长度对时间求导一次和二次,得到了这些物体速度和加速度的关系式。各个物体速度沿相对最近滑轮方向分量之和为绳子总长伸缩的速度。各个物体相对最近滑轮的径向加速度和向心加速度之总和为绳子总长伸缩的加速度。作为一个简单应用,对物理竞赛的3个例子,转动杆连线模型,两物体一滑轮模型,以及绳拉物体模型,作了推广。     

滑轮运动问题的深入探讨

阿特伍德机中在滑轮与绳都有质量的情况下,直接应用动量定理方法推导出阿特伍德机绳子两侧张力和重物加速度的理论表达式,并讨论了不同绳重下加速度a(t)随时间变化规律以及速度v与运动距离h的关系.     

关于柔软无弹性轻绳中加速度奇点问题的讨论

不少大学物理教材将“柔软无弹性轻绳”作为一种经典模型并围绕其理想性提出了一系列的题目,而不同的求解方法可能得到不同的答案,这本质上是因为这种模型中隐含着加速度奇点,而各解法对加速度奇点的处理不同。为了系统性地解决不同解法之间的分歧,本文首先选取了有关加速度奇点的三个经典物理问题,然后综述了这些题目的若干解法,接着分析其正确性,最后归纳出了有关加速度奇点的物理问题的一般规律,并提出了多种应对方法,以更准确地处理有关加速度奇点的物理问题。     

绳波的演示

针对普通绳不易于课堂演示，笔者制作了绳波演示绳，可较好的演示波的形成、传播、叠加、反射和驻波等．     

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。     

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.     

电动机助绳“ 话”驻波

自制绳驻波演示仪, 利用电动机转动轴的圆周运动, 驱动弹性绳一端做周期性振动, 从而带动弹性细绳 产生入射波, 入射波经固定点反射形成反射波, 当反射波与入射波叠加在一起, 产生驻波     

单摆运动中的几个极值问题

通过分析,给出了在无阻尼、任意初始摆角情况下单摆运动中绳的张力、摆球向心加速度、切向加速度及总加速度的变化情况。     

基于Algodoo对不同情况的斜抛运动研究

基于斜抛运动规律,结合相应问题,利用Algodoo仿真实验平台深入研究在有和没有空气阻力情况下斜抛运动的轨迹、射程、射高、速度和加速度之间的差异,同时在考虑空气阻力的情况下对影响斜抛运动射程、射高的因素进行探究,并提出了将所得研究结果融入"斜抛运动"教学的相关建议.     

用绳拉船和速度的合成与分解

对速度的合成与分解以及区分合速度与分速度的原则与基础进行了讨论，阐明了拉绳速度的意义，它名副其实，充分体现了拉绳二字的作用．对绳上任一点的运动轨迹给出了一个简明的物理解释．阐明了船靠岸的加速度随距离的减小而迅速增大的物理含义，并给予了解释．最后还探讨了一种奇异的（无中生有的）倒解法，即从船的加速度a的表达式（式中不含a’）求出雪橇的加速度a’；反之亦然．附带对一些似是而非的疑难问题进行了简要的讨论，回答了这究竟是不是速度合成与分解的问题．     

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.     

用矢量三角形法研究抛体运动

根据物体在刚抛出时的速度方向不同,抛体运动分为平抛运动和斜抛运动.描述运动状态的位移、速度、加速度等物理量都是矢量,对运动进行合成与分解通常按照平行四边形法则进行.矢量分解法是解决力学问题的一种重要方法,但是在一般力学教     

一道容易解错的力学题

在普通物理的力学习题中,几乎都有下面一道类似的题目:如图一所示,湖中有一小船,在离水平高度为h的岸边,有人用绳拉船靠岸.若人以恒定速率v0收绳,求船离岸为s距离时的速度和加速度. 应该说,这是一道不难的力学题.但由于学生对运动学的基本概念掌握不好,所以往往容易解错.常见的错误是认为船的速度大小v就等于v0在水平方向的投影,即v=v0cosa=v0sh2 s2正确的解法应该是从矢径、速度和加速度等基本概念出发,建立适当的坐标系,利用两个基本关系dt来求解.下面举两种具体解法. 解法一,采用直角坐标系. 如图二所示,小船(视为质点)在任一时刻位于P…