1、 试卷吧 http:/ 您的需求就是我们坚持的理由 试卷吧 http: 全力打造教育资源新平台弹簧问题的分类1、弹簧的瞬时问题弹簧的两端都有其他物体或力的约束时,使其发生形变时,弹力不能由某一值突变为零或由零突变为某一值。2、弹簧的平衡问题这类题常以单一的问题出现,涉及到的知识是胡克定律,一般用 f=kx 或f=kx 来求解。3、弹簧的非平衡问题这类题主要指弹簧在相对位置发生变化时,所引起的力、加速度、速度、功能和合外力等其它物理量发生变化的情况。4、 弹力做功与动量、能量的综合问题在弹力做功的过程中弹力是个变力,并与动量、能量联系,一般以综合题出现。它有机地将动量守恒、机械能守恒、功能关系和
2、能量转化结合在一起,以考察学生的综合应用能力。分析解决这类问题时,要细致分析弹簧的动态过程,利用动能定理和功能关系等知识解题。例 2 如图,质量为 的物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上的质1m量为 的物体 B 相连,弹簧的劲度系数为 k,A、B 都处于静止状态。m一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体 A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A 上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为 的物3m体 C 并从静止状态释放,已知它恰好能使 B 离开地面但不继续上升。若将 C 换成另一个质量为 的物体 D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次 B 刚离地时 D 的速度的大)(31m
3、小是多少?已知重力加速度为 g。解:开始时,A、B 静止,设弹簧压缩量为 x1,有 k x1=m1g 挂 C 并释放后,C 向下运动,A 向上运动,设 B 刚要离地时弹簧伸长量为 x2,有kx2=m2g B 不再上升,表示此时 A 和 C 的速度为零,C 已降到其最低点。由机械能守恒,与初始 试卷吧 http:/ 您的需求就是我们坚持的理由 试卷吧 http: 全力打造教育资源新平台状态相比,弹簧性势能的增加量为E=m 3g(x1+x2)m 1g(x1+x2) C 换成 D 后,当 B 刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同,由能量关系得Exgmxgv )()()()( 2121321213由式得
4、 由式得kmgv)2(312综上举例,从中看出弹簧试题的确是培养、训练学生物理思维和反映、开发学生的学习潜能的优秀试题。弹簧与相连物体构成的系统所表现出来的运动状态的变化,是学生充分运用物理概念和规律(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律)巧妙解决物理问题、施展自身才华的广阔空间,当然也是区分学生能力强弱、拉大差距、选拔人才的一种常规题型。因此,弹簧试题也就成为高考物理的一种重要题型。而且,弹簧试题也就成为高考物理题中一类独具特色的考题。提高练习:1、对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是 BD(A)A 轮带动 B 轮沿逆时针方向旋转(B)B 轮带动 A 轮沿逆
5、时针方向旋转(C)C 轮带动 D 轮沿顺时针方向旋转(D)D 轮带动 C 轮沿顺时针方向旋转2、如图 2 所示,两个木块质量分别为 m1和 m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和 k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为:分析和解:此题用整体法求最简单。由题意可将图 2 改为图 3 所示,这样便于分析求解,当 m1、m 2视为一系统(整体)时,整个系统处于平衡状态,即F= 试卷吧 http:/ 您的需求就是我们坚持的理由 试卷吧 http: 全力打造教育资源新平台评析:尽管此题初看起来较复杂
6、,但只需选用整体法来分析求解,问题就会迎刃而解。3、如图 4 所示,质量为 m 的物体 A 放置在质量为 M 的物体 B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐振动,振动过程中 A、B 之间无相对运动。设弹簧的劲度系数为 k,当物体离开平衡的位移为 x 时,A、B 间磨擦力的大小等于 ( )分析和解:此题属于简谐振动。当物体位移为 x 时,根据题意将 M、m 视为整体,由胡克定律和牛顿第二定律,得:再选 A 为研究对象,使 A 随 B 振动的回复力只能是 B 振动的回复力只能是 B 对 A 的静磨擦力,由 f=ma 联立得 ,故选(D)5、 (2005 年全国理综 III 卷)如图所
7、示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A、B,它们的质量分别为 mA、m B,弹簧的劲度系数为 k,C 为一固定挡板。系统处一静止状态,现开始用一恒力 F 沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动,求物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a 和从开始到此时物块 A 的位移 d,重力加速度为 g。 试卷吧 http:/ 您的需求就是我们坚持的理由 试卷吧 http: 全力打造教育资源新平台解:令 x1表示未加 F 时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知kxgmAsin令 x2表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长量, a 表示此时 A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知:kx2=mBgsin Fm Agsink x2=mAa 由式可得 ABmgFsin)(由题意 d= x1+x2 由式可得 kgdBAsin)(