专题一 五大经典模型(科学思维、科学态度与责任)模型一 轻绳(杆)模型[模型释义]图示或释义规律或方法轻绳连接体模型求解“绳+物”或“杆+物”模型的方法先明确物体的合速度(物体的实际运动速度),然后将物体的合速度沿绳(杆)方向及垂直绳(杆)方向分解(要防止与力的分解混淆),利用沿绳(杆)方向的分速度大小总是相等的特点列式求解轻杆连接体模型[模型解读]1.绳杆模型的特点模型形变情况施力与受力方向大小变化绳微小形变可忽略能施能受拉力始终沿绳可突变杆长度几乎不变能压能拉不一定沿杆可突变2
运动的合成与分解中的轻绳(杆)模型无论是轻绳还是轻杆,都先要进行整体或局部的受力分析,然后结合运动的合成与分解知识求解即可.3.竖直面内做圆周运动的轻绳(杆)模型(1)通常竖直面内的圆周运动只涉及最高点或最低点的分析,在这两个点有 F 合=F 向,由牛顿第二定律列出动力学方程即可求解.(2)研究临界问题时,要牢记“绳模型”中最高点速度 v≥,“杆模型”中最高点速度v≥0 这两个临界条件.[模型突破]1.(2020·辽宁葫芦岛模拟)如图所示,细绳一端固定在 A 点,另一端跨过与 A 等高的光滑定滑轮 B 后悬挂一个砂桶 Q(含砂子).现有另一个砂桶 P(含砂子)通过光滑挂钩挂在 A、B之间的细绳上,稳定后挂钩下降至 C 点,∠ACB=120°,下列说法正确的是( )A.若只增加 Q 桶中的砂子,再次平衡后 P 桶位置不变B.若只增加 P 桶中的砂子,再次平衡后 P 桶位置不变C.若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后 P 桶位置不变D.若在两桶内增加相同质量的砂子,再次平衡后 Q 桶位置上升解析:C [对砂桶 Q 分析有,Q 受到细绳的拉力大小 FT=GQ,设 AC、BC 之间的夹角为θ,对 C 点分析可知 C 点受三个力而平衡,由题意知,C 点两侧的绳张力相等,故有 2FTcos=GP,联立可