高中物理弹簧问题.doc

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1、弹簧问题轻弹簧是不考虑弹簧本身质量和重力弹簧，是一个理想模型，可充分拉伸与压缩。无论轻弹簧处于受力平衡还是加速状态，弹簧两端受力等大反向。合力恒等于零。弹簧读数始终等于任意一端弹力大小。弹簧弹力是由弹簧形变产生，弹力大小与方向时刻与当时形变对应。一般应从弹簧形变分析入手，先确定弹簧原长位置，现长位置，找出形变量x与物体空间位置变化几何关系，分析形变所对应弹力大小、方向，以此来分析计算物体运动状态可能变化。性质1、轻弹簧在力作用下无论是平衡状态还是加速运动状态，各个局部受到力大小是一样。其伸长量等于弹簧任意位置受到力和劲度系数比值。性质2、两端与物体相连轻质弹簧上弹力不能在瞬间突变弹簧缓变特性；

2、有一端不与物体相连轻弹簧上弹力能够在瞬间变化为零。性质3、弹簧形变有拉伸和压缩两种情形，拉伸和压缩形变对应弹力方向相反。分析弹力时，在未明确形变具体情况时，要考虑到弹力两个可能方向。弹簧问题题目类型1、求弹簧弹力大小、形变量有无弹力或弹簧秤示数2、求与弹簧相连接物体瞬时加速度3、在弹力作用下物体运动情况分析往往涉及到多过程，判断v S a F变化4、有弹簧相关临界问题和极值问题 除此之外，高中物理还包括和弹簧相关动量和能量以及简谐振动问题1、弹簧问题受力分析受力分析对象是弹簧连接物体，而不是弹簧本身找出弹簧系统初末状态，列出弹簧连接物体受力方程。灵活运用整体法隔离法；通过弹簧形变量变化来确定物

3、体位置。高度，水平位置变化弹簧长度改变，取决于初末状态改变。压缩拉伸变化参考点，F=kx 指是相对于自然长度原长改变量，不一定是相对于之前状态长度改变量。抓住弹簧处于受力平衡还是加速状态，弹簧两端受力等大反向。合力恒等于零特点求解。注：如果a一样，先整体后隔离。隔离法求内力，优先对受力少物体进展隔离分析。2、瞬时性问题题型：改变外部条件突然剪断绳子，撤去支撑物针对不同类型物体弹力特点突变还是不突变，对物体做受力分析3、动态过程分析三点分析法接触点，平衡点，最大形变点竖直型：水平型：明确有无推力，有无摩擦力。物体是否系在弹簧上。小结：弹簧作用下变加速运动，速度增减不能只看弹力，而是看合外力。比拟

4、合外力方向和速度方向判断加速度等于零常常是出现速度极值临界点。速度等于零往往加速度到达最大值。4、临界极值问题题型1：求弹簧连接体物体别离临界条件。竖直型、水平型采用隔离法对别离瞬间进展分析， 别离瞬间T=0，有一样速度、加速度在该处弹簧不一定处于原长，需要根据条件具体分析。题型2：求弹簧连接体物体最大最小速度，加速度物体做变加速运动：加速度等于零，速度到达最大值；速度等于零，加速度到达最大值。外力F为变力，物体匀变速运动：结合受力和运动综合分析。类型一：关于弹簧伸长量和弹力计算 分析出弹簧处于原长位置，判断在弹力作用下物体运动情况是解题关键。例1：如图，两个弹簧质量不计，劲度系数分别为k1、

5、k2，它们一端固定在质量为m物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面弹簧处于原长状态。假设把固定物体换为质量为2m物体弹簧长度不变，且弹簧均在弹性限度内，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时位置下降了x，那么x为 ( )A. B. C. D.例2：如下图，放在水平面上斜面体B始终静止，物块A放在斜面体上，一轻质弹簧，两端分别与物块A及固定在斜面体底端挡板拴接，初始时A、B静止，弹簧处于压缩状态。现用力F沿斜面向上拉A，但并未运动。以下说法正确是( )A. 弹簧对挡板作用力减小 B. A、B之间摩擦力可能大小不变C. B对地面压力增加 D. 水平面对B摩擦力不变类型二：关于弹簧瞬时性问

6、题例3：(多项选择) 如下图，将两一样木块a、b置于粗糙水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开场时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力Ffb0。现将右侧细绳剪断，那么剪断瞬间( )AFfa大小不变 BFfa方向改变CFfb仍然为零 DFfb方向向右例4：如下图，竖直放置在水平面上轻质弹簧上放着质量为2 kg物体A，处于静止状态。假设将一个质量为3 kg物体B竖直向下轻放在A上一瞬间，那么B对A压力大小为(g取10 m/s2)( )A30 N B0 C15 N D12 N例5：如下图，A、B两滑环分别套在间距为1m光滑细杆上，A和B质

7、量之比为13，用一自然长度为1m轻弹簧将两环相连，在 A环上作用一沿杆方向、大小为20N拉力F，当两环都沿杆以一样加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53。cos53=0.6求：1弹簧劲度系数为多少？ 2假设突然撤去拉力F，在撤去拉力F瞬间，A加速度为a/，a/ 与a之间比为多少？例6：如下图，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m，现用一方向竖直向上外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，那么弹簧秤读数为( )A.mg； B. ； C.； D. 类型三：动态过程分析例7：如图，水平面上一个物体向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回直到离开弹簧，那么该物体从接触弹簧到离开弹

8、簧这个过程中，以下说法中正确是A假设接触面光滑，那么物体加速度大小是先减小后增大B假设接触面光滑，那么物体加速度大小是先增大后减小再增大C假设接触面粗糙，那么物体加速度大小是先减小后增大D假设接触面粗糙，那么物体加速度大小是先增大后减小再增大例8：如下图，一个弹簧台秤秤盘质量和弹簧质量都可以不计，盘内放一个物体P处于静止P质量为12 kg，弹簧劲度系数kP施加一个竖直向上力F，使P从静止开场向上做匀加速运动在前0.2 s内F是变化，在0.2 s以后F是恒力，g10 m/s2，那么求：(1)未施加力F时，弹簧压缩量(2)物体做匀加速直线运动加速度大小(3)F最小值是多少，最大值是多少？例9：如下

9、图，质量一样木块A、B用轻弹簧连接置于光滑水平面上，开场时两木块静止且弹簧处于原长状态现用水平恒力F推木块A，在从开场到弹簧第一次被压缩到最短过程中，那么A两木块速度一样时，加速度aAaBB两木块加速度一样时，速度vAvBCA加速度先减小后增大DB加速度一直在增大类型四：临界极值问题例10：A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上，如下图，木块A、B质量分别为mA和mB，弹簧劲度系数k，假设在木块B上作用一个竖直向上力，使AB由静止开场以加速度a一起竖直向上做匀加速运动，运动一段时间后AB别离。求A、B别离时B物体速度大小。例11：如下图，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B是

10、物块能保持静止位置中离墙壁最近和最远点，A、B两点离墙壁距离分别是x1、x2.物块与地面最大静摩擦力为f. 那么弹簧劲度系数为( )A B C. D 例12：如下图，在倾角为光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接物块A、B，它们质量分别为mA、mB，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态现开场用一恒力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加速度a和从开场到此时物块A位移d.重力加速度为g.【答案】(1) 课后作业1. 如下图，与水平面夹角为30固定斜面上有一质量m1.0 kg物体。细绳一端与物体相连，另一端经摩擦不计定滑轮与固定弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤示

11、数为4.9 N。关于物体受力判断(取g9.8 m/s2)，以下说法正确是( )A斜面对物体摩擦力大小为零B斜面对物体摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上 N，方向竖直向上D斜面对物体支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上2. 如下图，用完全一样轻弹簧A、B、C将两个一样小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向夹角为30，弹簧C水平，那么弹簧A、C伸长量之比为( )A.4 B4 C12 D213.多项选择如下图，重力为G质点M与三根一样轻质弹簧相连，静止时，相邻两弹簧间夹角均为120。，弹簧A、B对质点作用力均为2G，那么弹簧C对质点作用力大小可能为 A. 2G B. G C. 0

12、 D. 3G4. 如图，水平面上一个物体向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回直到离开弹簧，那么该物体从接触弹簧到离开弹簧这个过程中，以下说法中正确是A假设接触面光滑，那么物体加速度大小是先减小后增大B假设接触面光滑，那么物体加速度大小是先增大后减小再增大C假设接触面粗糙，那么物体加速度大小是先减小后增大D假设接触面粗糙，那么物体加速度大小是先增大后减小再增大5. 一弹簧秤秤盘质量M1.5 kg，秤盘内放一个质量m10.5 kg物体P，弹簧质量忽略不计，弹簧劲度系数k800 N/m，系统原来处于静止状态，如下图现给P施加一竖直向上拉力F，使P由静止开场向上做匀加速直线运动在前0.2 s时间内F是变力，在0.2 s以后是恒力求力F最小值和最大值(g取10 m/s2)