专题3牛顿第二定律的应用弹簧类问题

专题3 牛顿第二定律的应用——弹簧类问题

例1、物体都处于静止状态，判断下列弹簧处于什么状态

压缩、原长）

？

例2、A 物体重2N 4N ，中间用

弹簧连接，2N ，此时吊A T ，B

对地的压，则T 、F 值可能是

【 A ．7N ，0

B ．4N ，2N

C ．1N ，6N

D ．0，6N

平衡类弹簧问题小结：

例3、如图3所示，质量相同的A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间B 球加速度为__ __；A 球加

速度为____ ____．

例4、两个质量均为m 的物体A 、B 叠放在一个直立的轻弹簧上，弹簧的劲度系

数为K 。今用一个竖直向下的力压物块A ，使弹簧又缩短了△L （仍在弹性限度内），

当突然撤去压力时，求A 对B 的压力是多大？非平衡类弹簧问题小结：课后巩固： 1．如图所示，小球质量为m ，被3根质量不计的相同弹簧a 、b 、c 固定在O 点，c 、课后巩固：

1．如图所示，小球质量为m ，被3根质量不计的相同弹簧a 、b 、c 固定在O 点，c 、b 、c 之间的夹角均为1200．小球平衡时，弹簧a 、b 、c 的弹力大小之比为3：3：1度为g ，当单独剪断c 瞬间，小球的加速度大小及方向可能为【】

A ．g/2,竖直向下

B ．g/2，竖直向上

C ．g/4，竖直向下

D ．g/4，竖直向上

2．如上图所示，物体A 、B 间用轻质弹簧相连，已知m A =2 m ，m B ＝m ，

且物体与地面间的滑动摩擦力大小均为其重力的k 倍，在水平外力作用

下，A 和B 一起沿水平面向右匀速运动。当撤去外力的瞬间，物体A 、

B 的加速度分别为a A = ，a B = 。（以向右方向为正方向）

3．如右图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F 的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法中正确的是【】

A ．物块接触弹簧后即做减速运动

B ．物块接触弹簧后先加速后减速

C ．当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不为零

D ．当弹簧的弹力等于恒力F 时，物块静止

E ．当物块的速度为零时，它受到的合力不为零

4．如右图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住物体m ，现将弹簧压缩到A 点，然后释放，物体一直可以运动到B 点，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则【】

图4 图2 甲

A ．物体从A 到O 先加速后减速

B ．物体从A 到O 加速，从O 到B 减速

C ．物体在A 、O 间某点时所受合力为零

D ．物体运动到O 点时所受合力为零

5．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N ，完全相同的

弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N 。这时小车运动的加速度大小是【】

A ．2m ／s 2

B ．4m ／s 2

C ．6m ／s 2

D ．8m ／s 2 6．如图所示，质量分别为m A =10kg 和m B =5kg 的两个物体A 和B

现给A 、B 一定的初速度，当弹簧对物体A 有方向向左、大小为力大小为 A ．3N B ．4N C ．6N D ．12N

高一物理竞赛讲义-专题三弹簧问题,惯性力

高一物理竞赛讲义三、弹簧问题，惯性力【概念与规律】 1、大小：弹簧类在弹性限度内遵从胡克定律F=k ·x 。非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解。 2、方向：轻弹簧受力，有压缩和拉伸形变，既能产生拉力，又能产生压力，方向沿弹簧的轴线方向。 3、特点：绳子的拉力、桌面对物理的支持力等弹力是与微小形变有关的力。当外界因素发生变时，此类弹力立即发生变化，而弹簧的弹簧与弹簧的明显形变有关，当外界因素发生变化时，弹簧的弹力瞬时值不变，此后随着形变量的逐步变化，弹力也逐步变化， 4、弹性势能：对于弹簧，一般取弹簧无形变时的位置为零势能点，当弹簧被拉长或者压缩一段长度x 时，其弹性势能为2 kx 2 1=E 5、惯性力牛顿第一定律、第二定律只适用于惯性系，为使牛顿第二定律能应用于非惯性系，可假想一个惯性力-ma f 1=，负号表示惯性力的方向和加速度的方向相反。由此可得，在非惯性系中牛顿第二定律依然成立，只要在实际力系中加一惯性力1f 即可，m a f 1=+F ，惯性力是一种假想的力，它没有施力物体，也不存在反作用力。静止在匀速转动的参照系'S 中的物体，在惯性系S 看来它具有向心加速度，必受到其他物体的作用力，若物体位于过原点并垂直于转轴的平面内，离转轴的距离为r ，转动参照系的角速度为ω，则物体必受F 的作用，其大小r m 2ω=F ，方向指向圆心，但在转动参照系看来它是静止不动的，为了在形式上能用牛顿定律解释物体的运动，必须认为物体不仅受真实力F 的作用，而且还受虚拟力f 作用，f 刚好与F 相平衡，其大小f=r m 2ω=F ，方向背离圆心，我们称f 为惯性离心力，简称为惯性力。

牛顿第二定律及应用(解析版)

牛顿第二定律及应用一、力的单位 1.国际单位制中，力的单位是牛顿，符号N。 2.力的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N＝1kg·m/s2。 3.比例系数k的含义：关系式F＝kma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定，三个量都取国际单位，即三量分别取N、kg、m/s2作单位时，系数k＝1。小试牛刀：例：在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法，不正确的是() A．k的数值由F、m、a的数值决定 B．k的数值由F、m、a的单位决定 C．在国际单位制中k＝1 D．取的单位制不同, k的值也不同【答案】A 【解析】物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系，在F＝kma中，只有m的单位取kg，a的单位取m/s2，F的单位取N时，k才等于1，即在国际单位制中k＝1，故B、C 、D正确。二、牛顿第二定律 1.内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向与作用力方向相同． 2.表达式：F＝ma. 3.表达式F＝ma的理解 (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位. (2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度. 4.适用范围 (1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)． (2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．小试牛刀：例：关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是（） A．牛顿第二定律的表达式F= ma在任何情况下都适用 B．物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致 C．由F= ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比 D．在公式F= ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和

压轴题03 弹簧类专题(解析版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)

压轴题03弹簧类专题 1．足够长的光滑细杆竖直固定在地面上，轻弹簧及小球A 、B 均套在细杆上，弹簧下端固定在地面上，上端和质量为m 1=50g 的小球A 相连，质量为m 2=30g 的小球B 放置在小球A 上，此时A 、B 均处于静止状态，弹簧的压缩量x 0=0.16m ，如图所示。从t=0时开始，对小球B 施加竖直向上的外力，使小球B 始终沿杆向上做匀加速直线运动。经过一段时间后A 、B 两球分离；再经过同样长的时间，B 球距其出发点的距离恰好也为x 0。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度取g=10m/s 2。求： (1)弹簧的劲度系数k ； (2)整个过程中小球B 加速度a 的大小及外力F 的最大值。【答案】(1)5N/m ；(2)2m/s 2，0.36N 【解析】【详解】 (1)根据共点力平衡条件和胡克定律得：()120m m g kx += 解得：5/k N m =； (2)设经过时间t 小球A 、B 分离，此时弹簧的压缩量为0x ，对小球A ： 11kx m g m a -= 2012 x x at -= 小球B ： ()20122 x a t = 当B 与A 相互作用力为零时F 最大

对小球B ： 22F m g m a -= 解得：22/a m s = ，0.36F N = 2．如图所示，半径为R 的光滑半圆形导轨固定在竖直面内的AB 两点，直径AB 与竖直方向的夹角为60°，导轨上的C 点在A 点的正下方，D 点是轨道的最低点，质量为m 的圆环套在导轨上，圆环通过两个相同的轻弹簧分别与A 、B 两点连接，弹簧原长均为R ，对圆环施加水平向右的力F = 10 可使其静止在D 点。 (1)求弹簧的劲度系数k ： (2)由C 点静止释放圆环，求圆环运动到D 点的动能E k ； (3)由C 点静止释放圆坏，求圆环运动到D 点时对轨道的作用力N 。【答案】（1）(310mg k R +=；（2）2k mgR E =；（3）1.7mg ，方向竖直向下【解析】【分析】【详解】 (1)如图1所示，圆环在D 点时，BD 弹簧处于原长，AD 弹簧的伸长量为x =R 受力分析，正交分解 sin 30F kx = 解得 k =

专题二牛顿第二定律的应用

专题二牛顿第二定律的应用——弹簧类问题例1．如图所示，A物体重2N，B物体重4N，中间用弹簧连接，弹力大小为2N，此时吊A物体的绳的拉力为T，B对地的压力为F，则T、F的数值可能是( ) A．7N，0 B．4N，2N C．1N，6N D．0，6N 例2．如图所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间B球加速度为__ __； A球加速度为____ ____．例3．两个质量均为m的物体A、B叠放在一个直立的轻弹簧上，弹簧的劲度系数为K。今用一个竖直向下的力压物块A，使弹簧又缩短了△L（仍在弹性限度内），当突然撤去压力时，求A对B的压力是多大？例4．图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,则F的最小值是F的最大值是。练习题1．如图所示，小球质量为m，被3根质量不计的相同弹簧a、b、c固定在O 点，c竖直放置，a、b、c之间的夹角均为120°．小球平衡时，弹簧a、b、c的弹力大小之比为3：3：1．设重力加速度为g，当单独剪断c瞬间，小球的加速度大小及方向可能为（） A．g/2,竖直向下B．g/2，竖直向上 C．g/4，竖直向下D．g/4，竖直向上 2．如上图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知m A=2 m，m B=m，且物体与地面间的滑动摩擦力大小均为其重力的k倍，在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动。当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为a A= ，a B= 。（以向右方向为正方向） 3．如右图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法中正确的是( ) A．物块接触弹簧后即做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速 C．当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不为零 D．当弹簧的弹力等于恒力F时，物块静止 E．当物块的速度为零时，它受到的合力不为零 4．如右图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则( ) A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O加速，从O到B减速

牛顿第二定律的应用常见题型与解题方法(王老师原创)非常全面,经典!

牛顿第二定律的应用第一讲一、两类动力学问题 1.已知物体的受力情况求物体的运动情况：根据物体的受力情况求出物体受到的合外力，然后应用牛顿第二定律F=ma 求出物体的加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。 2.已知物体的运动情况求物体的受力情况：根据物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出某些未知力。求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：第一类第二类典型例题：例1、如图所示，用F =12 N 的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求： (1)物体加速度a 的大小； (2)物体在t =2.0s 时速度v 的大小. 例2、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. （1）求列车的加速度大小．（2）若列车的质量是1.0×10 6kg ，机车对列车的牵引力是1.5×105N ，求列车在运动中所受的阻力大小．二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用例3、如图所示，质量为m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a 向上减速运动，a 与水平方向的夹角为θ，求人所受到的支持力和摩擦力．三、整体法与隔离法在牛顿第二定律中的应用

求内力：先整体后隔离例4、如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1 和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（） A ．F1 B ．F2 C ．（F1+F2）/2 D ．（F1-F2）/2 求外力：先隔离后整体例5、如图所示，质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面的质量为M ，斜面与物块无摩擦，地面光滑。现对斜面施一个水平推力F ，要使物块相对斜面静止，力F 应为多大？四、临界与极值问题例6、如图所示，在斜面体上用平行于斜面的轻绳挂一小球，小球质量为m ，斜面体倾角为，置于光滑水平面上 (g 取10m/s2)，求：（1）当斜面体向右匀速直线运动时，轻绳拉力为多大；（2）当斜面体向左加速运动时，使小球对斜面体的压力为零时，斜面体加速度为多大？（3）为使小球不相对斜面滑动，斜面体水平向右运动的加速度应不大于______．例7、如图，平板车B 的质量M=4kg ，车上物体A 的质量m=1kg ，它们之间的动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力 Ff0=5N 。小车从静止开始,在拉力F 作用下，沿光滑水平面匀加速运动。问：（1）当F=15N 时，A 与B 之间摩擦力多大? （2）当F=26N 时，A 与B 之间摩擦力又是多大?此时A 与B 的加速度分别是多少? 五、力与加速度的瞬时问题例8、如图所示，质量为m 的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（） A ．0 B ． C ．g D ．例9、如图，质量相同的两个小球用细线悬挂在天花板上静止不动，两球间是一个轻弹簧，如果突然剪断细线，则在细线剪断的瞬间，A 球的加速度为，B 球的加速度为；

高中物理弹簧弹力问题(含答案)

弹簧问题归类一、“轻弹簧”类问题在中学阶段，凡涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为“轻弹簧”，是一种常见的理想化物理模型.由于“轻弹簧”质量不计，选取任意小段弹簧，其两端所受张力一定平衡，否则，这小段弹簧的加速度会无限大.故轻弹簧中各部分间的张力处处相等，均等于弹簧两端的受力.弹簧一端受力为F ，另一端受力一定也为F ,若是弹簧秤，则弹簧秤示数为F . 【例1】如图3-7-1所示，一个弹簧秤放在光滑的水平面上，外壳质量m 不能忽略，弹簧及挂钩质量不计，施加弹簧上水平方向的力1F 和称外壳上的力2F ，且12F F >，则弹簧秤沿水平方向的加速度为，弹簧秤的读数为 . 【解析】以整个弹簧秤为研究对象，利用牛顿运动定律得： 12F F ma -=，即12F F a m -=,仅以轻质弹簧为研究对象，则弹簧两端的受力都1F ，所以弹簧秤的读数为1F .说明:2F 作用在弹簧秤外壳上，并没有作用在弹簧左端，弹簧左端的受力是由外壳内侧提供的.【答案】12F F a m -= 1F 二、质量不可忽略的弹簧【例2】如图3-7-2所示，一质量为M 、长为L 的均质弹簧平放在光滑的水平面,在弹簧右端施加一水平力F 使弹簧向右做加速运动.试分析弹簧上各部分的受力情况. 【解析】弹簧在水平力作用下向右加速运动，据牛顿第二定律得其加速度F a M =,取弹簧左部任意长度x 为研究对象，设其质量为m 得弹簧上的弹力为：,x x F x T ma M F L M L == =【答案】x x T F L = 三、弹簧的弹力不能突变(弹簧弹力瞬时)问题弹簧(尤其是软质弹簧)弹力与弹簧的形变量有关，由于弹簧两端一般与物体连接，因弹簧形变过程需要一段时间，其长度变化不能在瞬间完成，因此弹簧的弹力不能在瞬间发生突变. 即可以认为弹力大小和方向不变，与弹簧相比较，轻绳和轻杆的弹力可以突变. 【例3】如图3-7-3所示，木块A 与B 用轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三者静置于地面，A B C 、、的质量之比是1:2:3.设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬时，木块A 和B 的加速度分别是A a = 与B a = 【解析】由题意可设A B C 、、的质量分别为23m m m 、、，以木块A 为研究对象，抽出木块C 前，木块A 受到重力和弹力一对平衡力，抽出木块C 的瞬时，木块A 受到重力和弹力的大小和方向均不变，故木块A 的瞬时加速度为0.以木块A B 、为研究对象，由平衡条件可知，木块C 对木块B 的作用力3CB F mg =.以木块B 为研究对象，木块B 受到重力、弹力和CB F 三力平衡，抽出木块C 的瞬时，木块B 受到重力和弹力的大小和方向均不变，CB F 瞬时变为0，故木块C 的瞬时合外力为3mg ,竖直向下，瞬时加速度为1.5g .【答案】0 说明：区别于不可伸长的轻质绳中张力瞬间可以突变. 【例4】如图3-7-4所示，质量为m 的小球用水平弹簧连接，并用倾角为030的光滑木板AB 托住，使小球恰好处于静止状态.当AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为 ( ) A.0 B.大小为233 g ，方向竖直向下 C.大小为2 3 3g ，方向垂直于木板向下 D. 大小为 23 3 g , 方向水平向右【解析】末撤离木板前，小球受重力G 、弹簧拉力F 、木板支持力N F 作用而平衡，如图3-7-5所示，有cos N mg F θ = .撤离木板的瞬间，重力G 和弹力F 保持不变(弹簧弹力不能突变)，而木板支持力N F 立即消失,小球所受G 和F 的合力大小等于撤之前的N F (三力平衡)，方向与N F 相反，故加速度方向为垂直木板向下，大小为图 3-7-4 图图 3-7-2 图 3-7-1 图 3-7-3

牛顿第二定律应用专题(讲授部分)

牛顿第二定律应用（讲授版）一．两类动力学问题 1. 从受力确定运动情况例1.质量kg 4m =的物块,在一个平行于斜面向上的拉力N F 40=作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角︒ =37θ,物块与斜面间的动摩擦因数2.0=μ,力F 作用了5s,求物块5s 内的位移及它在5s 末的速度.（2/m 10g s =，6.037sin =︒，8.037cos =︒）例2.风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径. (1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数. (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为︒37并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少？（6.037sin =︒，8.037cos =︒ ）练习：以初速度v 0竖直上抛一个质量为m 的物体,设物体在运动过程中所受到的阻力的大小不变,物体经过时间t 到达最高点O,求: (1)物体由最高点落回原地所用的时间. (2)物体落回原地时的速度大小总结：基本思路：分析物体受力情况，由ma =F 求a ，由运动学公式求运动学量。步骤：明确研究对象→画受力分析示意图→正交分解→列平衡方程及动力学方程→求运动学量。 2.从运动情况确定受力例1.一滑雪者，质量m=75kg ，以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速下滑，山坡的倾角θ=30°，由静止开始滑下，在t=5s 的时间内滑下的路程x=60m ，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦力和空气阻力）g 取10m/s 2．例2.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石腊做成两条质量均为m 、形状不同的“A 鱼”和“B 鱼”，如图所示。在高出水面H 处分别静止释放“A 鱼”和“B 鱼”，“A 鱼"竖直下潜A h 后速度减为零，“B 鱼”竖直下潜B h 后速度减为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的

牛顿第二定律弹簧类问题

牛顿第二定律弹簧类问题 1.（单选）如图所示，轻弹簧下端挂一物体，上端用手牵引使重物竖直向上做匀速直线运动。某时刻手突然停止运动，从手突然停止到物体上升至最高点的过程，物体的加速度( ) A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 2.（多选）如图，光滑水平面上有一物块在水平恒外力F作用下从静止开始运动，在其正前方有一根固定在墙上的轻质弹簧，从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中，下列说法正确的是：( ) A. 物块接触弹簧后一直做减速运动 B. 物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动 C. 当物块的加速度等于零时，速度最大 D. 当弹簧压缩量最大时，物块的加速度等于零 3.（多选）如图，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住物体m ，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点然后返回，如果物体受到的阻力恒定，则( ) A. 物体运动到O点时所受合力为零，速度最大 B. 物体从A到O点先加速后减速 C物体从A到O做加速运动，O到B做减速运动D物体从A到O加速度先减小，后增大 4.（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上。一小球从某高处自由下落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点，弹簧始终呈竖直状态且在弹性限度内。小球从开始下落至最低点的过程中，下列叙述正确的是 A. 小球刚接触弹簧时，速度最大 B. 小球的速度最大时，加速度为零 C. 小球处在最低点时，所受合外力向上 D. 小球接触弹簧以后，一直做减速运动 5.（多选）如图所示，游客将一端固定、质量不计的长弹性绳绑在脚踝上，而后从静止落下。若游客从静止开始下落至最低点的运动可近似为竖直方向的直线运动，运动过程中游客可视为质点，不计空气阻力，则下列法中正确的是( ) A. 游客在下落过程中先做自由落体运动，后做减速运动 B. 当游客下落到弹性绳刚好被拉直时，速度最大 C. 游客下落到最低点时，加速度方向竖直向上 D. 从弹性绳刚被拉直到下落到最低点的过程中，游客的速度先增大后减小 6.（多选）课时练小本39页第13题，做书上即可。第1页，共1页

专题3牛顿第二定律的应用——弹簧类问题

专题3 牛顿第二定律的应用——弹簧类问题例1、物体都处于静止状态，判断下列弹簧处于什么状态压缩、原长）？例2、如右上图2所示，A 物体重2N ，B 物体重4N ，中间用弹簧连接，弹力大小为2N ，此时吊A 物体的绳的拉力为T ，B 对地的压力为F ，则T 、F 的数值可能是【】 A ．7N ，0 B ．4N ，2N C ．1N ，6N D ．0，6N 平衡类弹簧问题小结：例3、如图3所示，质量相同的A 、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间B 球加速度为__ __；A 球加速度为____ ____．例4、两个质量均为m 的物体A 、B 叠放在一个直立的轻弹簧上，弹簧的劲度系数为K 。今用一个竖直向下的力压物块A ，使弹簧又缩短了△L （仍在弹性限度内），当突然撤去压力时，求A 对B 的压力是多大？非平衡类弹簧问题小结：图3 图4 图2 甲

课后巩固： 1．如图所示，小球质量为m ，被3根质量不计的相同弹簧a 、b 、c 固定在O 点，c 竖直放置，a 、b 、c 之间的夹角均为1200．小球平衡时，弹簧a 、b 、c 的弹力大小之比为3：3：1．设重力加速度为g ，当单独剪断c 瞬间，小球的加速度大小及方向可能为【】 A ．g/2,竖直向下 B ．g/2，竖直向上 C ．g/4，竖直向下 D ．g/4，竖直向上 2．如上图所示，物体A 、B 间用轻质弹簧相连，已知m A =2 m ，m B ＝m ，且物体与地面间的滑动摩擦力大小均为其重力的k 倍，在水平外力作用下，A 和B 一起沿水平面向右匀速运动。当撤去外力的瞬间，物体A 、B 的加速度分别为a A = ，a B = 。（以向右方向为正方向） 3．如右图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F 的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法中正确的是【】 A ．物块接触弹簧后即做减速运动 B ．物块接触弹簧后先加速后减速 C ．当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不为零 D ．当弹簧的弹力等于恒力F 时，物块静止 E ．当物块的速度为零时，它受到的合力不为零 4．如右图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住物体m ，现将弹簧压缩到A 点，然后释放，物体一直可以运动到B 点，如果物体受到的摩擦力大小恒定，则【】 A ．物体从A 到O 先加速后减速 B ．物体从A 到O 加速，从O 到B 减速 C ．物体在A 、O 间某点时所受合力为零 D ．物体运动到O 点时所受合力为零 5．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N ，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N 。这时小车运动的加速度大小是【】 A ．2m ／s 2 B ．4m ／s 2 C ．6m ／s 2 D ．8m ／s 2 6．如图所示，质量分别为m A =10kg 和m B =5kg 的两个物体A 和B 靠在一起放在光滑的水平面上，现给A 、B 一定的初速度，当弹簧对物体A 有方向向左、大小为12N 的推力时，A 对B 的作用力大小为【】 A ．3N B ．4N C ．6N D ．12N

牛顿第二定律应用习题(详解答案)

§4.4牛顿第二定律的应用中连接体问题【典型例题】例1•两个物体A 和B,质量分别为皿和血，互相接触放在光滑水平而上，如图所示，对 B 的作用力等于（）扩展：1.若m ：与业与水平而间有摩擦力且摩擦因数均为u 则对B 作用力等于 2. _______________________如图所示，倾角为&的斜而上放两物体皿和业，用与斜而平行的力F 推g,使两物加速上滑，不管斜而是否光滑，两物体之间的作用力总为 ° 例2.如图所示，质量为M 的木板可沿倾角为0的光滑斜而下滑，木板上站着一个质量为m 的人，问（1）为了保持木板与斜而相对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜而相对静1匕木板运动的加速度是多少？【针对训练】 3. 如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数u=0.8,要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？（g=10ia/s 2） 4. 如图所示，箱子的质MM= 5. Okg,与水平地而的动摩擦因数u=0.22。在箱子顶板处系一细线，悬挂一个质Mm= 1.0kg 的小球，箱子受到水平恒力F 的作用，使小球的悬线偏离竖直方向0=30°角，则F 应为多少? （g=10m/s 3）【能力训练】 1.如图所示，质虽:分别为、I 、m 的滑块A 、B 叠放在固泄的、倾角为0的斜而上，A 与斜而间、A 与B 之间的动摩擦因数分别为物体A 施以水平的推力F,则物体A 对物体 F mi ni? II II ! 1111 / / / // 1 1 C.F A. ——F m x + m 2 >7771 A B D . ■

牛顿运动定律应用—弹簧类问题

牛顿运动定律应用—弹簧类问题教学目标： 1、理解牛顿运动定律的瞬时性，矢量性等。 2、会运用牛顿运动定律解决物体与弹簧相连时的运动过程分析。活动一、完成问题，熟悉牛顿第二定律的应用例题 1.如图所示，一轻质弹簧一端与墙相连，另一端与一物体接触（不相连），当弹簧在O点位置时弹簧没有形变，现用力将物体压缩至A点，然后放手。物体向右运动至C点而静止，图中AB段光滑，BC段粗糙。回答下列问题 1.分析物块在AO,OB,BC段各做什么运动？ 2.试用v-t图像表示物块的运动。 3.物块在哪个位置加速度最大？若物块质量为m，劲度系数为k，OA长为x，则物体具有的最大加速度为？活动二、思考下列问题，学会分析涉及弹簧的物体运动过程例题2。一物体从某一高度由静止开始自由落下，落在直立固定的轻弹簧上，如图所示，在A点物体开始与弹簧接触，一直到C点时物体的速度为零。分析运动过程，回答问题（1）小球从初始位置O到C的运动过程中，可以分为哪几个阶段？（2）分析各个阶段的受力，并写出合力的表达式？（3）定性分析物体从O到C的运动情况？

（4）你能用v-t图像形象的表示出物体从O到C的运动过程吗？（5）定量计算，若物体的质量为1kg，弹簧的劲度系数k=500N/m，AC的距离是5cm，求物体速度最大时弹簧的形变量是多少？及物体到达C点时的加速度？活动三、适度拓展，进一步理解掌握涉及弹簧的物体在运动过程中的定量分析例题3.如图所示，竖直放置的劲度系数m N k/ 800 =的轻弹簧上有一质量不计的轻盘，盘内放着一个质量kg m12 =的物体，一开始m处于静止状态，现给物体施加一个竖直向上的力F，使物体从静止开始向上一直做匀加速直线运动。已知开始s2.0内F是变力，在s2.0后F是恒力，取2 / 10s m g= 问题讨论（1）物块与轻盘什么时候分离？物块在与轻盘分离之前受到哪些力？分析分离前拉力F应该如何变化？（2）在开始的0.2s内物块上升的距离是多少？上升阶段加速度是多大（3）拉力F在什么时候最小，什么时候最大？求出F最小值和最大值活动四、反馈练习 1、一升降机在箱底装有若干个弹簧，如图所示，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中（） A．升降机的速度不断减小 B．升降机的加速度不断变大

初中物理教学论文牛顿运动定律在弹簧类问题中的应用

牛顿运动定律在弹簧类问题中的应用牛顿第二定律ma F ＝合是联系物体受力与运动的重要规律，而弹簧由于其产生的弹力随弹簧的伸长、缩短而变化，从而引起其连接物运动情况变化无穷，因而弹簧类问题历来是高考考查的重点与热点内容。当然也是学生们感到伤脑筋的问题。其实，牛顿运动定律解决弹簧类问题，关键在于理解好牛顿第二定律的矢量性与瞬时性，其次是胡克定律kx F =中弹力与弹簧伸长量的关系。下面来一起探究如何应用牛顿第二定律解决弹簧类问题。弹簧类问题常考查的题型有三种：一、分析讨论加速度的变化问题：例1：物体从某一高度自由落下，落在直立的轻弹簧上，如图1所示，在A 点物体开始与弹簧接触，到C 点时速度为零，然后弹回，则下列说法正确的是 A 、物体从A 下降到C 的过程中，速率不断变小 B 、物体从 C 上升到A 的过程中，速率不断变大 C 、物体从A 下降到C ，以及从C 上升到A 的过程中，速率都是先增大后减小 D 、物体在C 点时，所受合力为零分析：当小球落在弹簧上时，小球受两个力（如图2）：重力和弹簧的弹力。产生的加速度是： m kx m g m F a -==合在下落的过程中，小球所受的重力不变、质量不变、弹簧的劲度系数不变。随着小球的下落，x 逐渐增加。当：kx mg >时)(B A →,0>a ，小球加速下落 kx mg =时（B 点），o a =，小球速度最大 kx mg <时)(C B →,0