高考物理二轮专题复习模型讲解绳件、弹簧、杆件模型

高考物理二轮专题复习模型讲解绳件、弹簧、杆件模型
高考物理二轮专题复习模型讲解绳件、弹簧、杆件模型

2013年高考二轮专题复习之模型讲解

绳件、弹簧、杆件模型

[模型概述]

挂件问题是力学中极为常见的模型,其中绳件、弹簧件更是这一模型中的主要模具,相关试题在高考中一直连续不断。它们间的共同之处是均不计重力,但是它们在许多方面有较大的差别。

模型绳杆弾簧捞板瞻变情况

微小形变可忽略长度几乎不变

可伸可缩板面几乎无变

施力与受力能施能受拉力能压能拉能压自级能压能洁

方向始终沿麵不一定沿杆沿弹簧方向

垂直于挡板面:大小变化1可突燮可突燮只能渐变:可突变

例1.如图1中a所示,一质量为m的物体系于长度分别为l i、丨2的两根细线上,l i的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为-,12水平拉直,物体处于平衡状态。现将12线剪断,

图1

(1)下面是某同学对题的一种解法:

解:设l 1线上拉力为F T1, 12线上拉力为F T2,重力为

F T1 cos)- mg , F T1 sin)- F T2, F T2二mg ta

剪断线的瞬间,F T2突然消失,物体即在F T2反方向获得加速度。

因为mgtan^ - ma,所以加速度a =gtan^,方向沿F T2反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

mg物体在三力作用下保持平衡

(2)若将图a中的细线l i改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图b所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a =gtanv,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

解析:因为12被剪断的瞬间,11上的张力发生突变,故物体获得的瞬间加速度由重力的分力提供,大小为g sin ,方向垂直11斜向下,所以(1)错。

因为12被剪断的瞬间,弹簧的长度不能发生突变而导致弹力不能突变,所以(2)对。

拓展:在(1)中若丨1、丨2皆为弹性绳,剪断1 2的瞬间,小球的加速度为多少?(参考答

案a 二g ta n v )

若11、丨2皆为弹性绳,剪断11的瞬间,小球的加速度为多少?(参考答案 a = g/cosv)在(2)中剪断11的瞬间,小球的加速度为多少?(参考答案 a = g)

例2.如图2所示,斜面与水平面间的夹角v - 30,物体A和B的质量分别为m A=10kg、m B = 5kg。两者之间用质量可以不计的细绳相连。求:

(1)如A和B对斜面的动摩擦因数分别为=0.6,J B=0.2时,两物体的加速度各为多大?绳的张力为多少?

(2)如果把A和B位置互换,两个物体的加速度及绳的张力各是多少?

(3)如果斜面为光滑时,则两个物体的加速度及绳的张力又各是多少?

解析:(1 )设绳子的张力为F T,物体A和B沿斜面下滑的加速度分别为a A和a B,根据牛

顿第二定律:

对A有m A gsin ^ - F^ -A m A gco^ - m A a A

对 B 有m B gsi nr F T7B m B gcos v - m B a B

设F T =0,即假设绳子没有张力,联立求解得gcosdCf -」B)二a B-a A,因」A, 故a B:- a A

说明物体B运动比物体A的运动快,绳松弛,所以F T=0的假设成立。故有

a A = g( si n…-A COST) = ~0196m/s2因而实际不符,贝V A 静止。

2

a B = g(sin v -」B cos" = 3.27m/ s

(2)如B与A互换则gcosr(」A -」B)二a B-a A?0,即B物运动得比A物快,所以A、

B 之间有拉力且共速,用整体法

m A gs i m B gis i - A im A g c Bns B g c 二o (m A s m B)a 代入数据求出

a = 0.96m/s2,用隔离法对B: m B gsin - 'B m B gco^ - F T = m B a 代入数据求出

F T =11.5N

(3)如斜面光滑摩擦不计,则A和B沿斜面的加速度均为a = g si n^ - 5m/ s2两物间无

作用力。

拓展:如A、B之间为轻杆,上面三问情况如何?

如A、B之间为轻质弹簧,试分析在上述三种情况下物体AB的运动情况?

例3.如图3所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为二、在斜杆下端固定有

质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )

图3

A.小车静止时,F =mgsin^,方向沿杆向上

B.小车静止时,F二mg COST,方向垂直杆向上

C.小车向右以加速度 a 运动时,一定有 F =ma/sinv

D.小车向左以加速度 a 运动时,F 二.(ma)2 (mg)2,方向斜向左上方,与竖直方向 的夹角为〉=arcta n(a/g)

解析:小车静止时,由物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的 重力mg

只有当球的加速度

a =gtanr 且向右时,杆对球的作用力才沿杆的方向,此时才有

F =ma/sin 二。小车向左以加速度 a 运动,根据牛顿第二定律知小球所受重力 mg 和杆对球 的作用力

F 的合力大小为 ma,方向水平向左。根据力的合成知 F = . (ma)2 ■ (mg)2,方向 斜向左上方,与竖直方向的夹角为:

-arctan(a/g)

[模型演练]

1. 细绳拴一质量为 m 的小球,小球将固定在墙上的弹簧压缩,压缩距离为

B.小球加速度立即为 g

根据牛顿第二定律有:

F sin: = ma , F cos

: = mg ,两式相除得: tan : = a / g 。

小车向右以加速度 a 运动,设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为

:?,如图4所示,

x ,如图5所示,

A.小球做平抛运动

C.弹簧完全恢复原长后小球做匀速运动

D.小球落地时动能为mgh

答案:C

2.如图6所示,在动力小车上固定一直角硬杆ABC 分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和

细线将小球P悬吊起来。轻弹簧的劲度系数为k,小球P的质量为m,当小车沿水平地面以加

速度a向右运动而达到稳定状态时,轻弹簧保持竖直,而细线与杆的竖直部分的夹角为二,试

求此时弹簧的形变量。

答案:F T sin - ma,F T cos :F = mg,F = kx

x = m(g -a cot * / k,讨论:

①若a ::: g tan)则弹簧伸长x = m(g「a cot v) / k

②若a二g tan v则弹簧伸长x = 0

③若a g tanv则弹簧压缩x = m(a cot v - g) / k

(word完整版)高中物理弹簧问题

弹簧问题 轻弹簧是不考虑弹簧本身的质量和重力的弹簧,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的弹力大小。 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。一般应从弹簧的形变分析入手,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的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化。 性质1、轻弹簧在力的作用下无论是平衡状态还是加速运动状态,各个部分受到的力大小是相同的。 其伸长量等于弹簧任意位置受到的力和劲度系数的比值。 性质2、两端与物体相连的轻质弹簧上的弹力不能在瞬间突变——弹簧缓变特性; 有一端不与物体相连的轻弹簧上的弹力能够在瞬间变化为零。 性质3、弹簧的形变有拉伸和压缩两种情形,拉伸和压缩形变对应弹力的方向相反。 分析弹力时,在未明确形变的具体情况时,要考虑到弹力的两个可能的方向。 弹簧问题的题目类型 1、求弹簧弹力的大小、形变量(有无弹力或弹簧秤示数) 2、求与弹簧相连接的物体的瞬时加速度 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、有弹簧相关的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的动量和能量以及简谐振动的问题 1、弹簧问题受力分析 受力分析对象是弹簧连接的物体,而不是弹簧本身 找出弹簧系统的初末状态,列出弹簧连接的物体的受力方程。(灵活运用整体法隔离法); 通过弹簧形变量的变化来确定物体位置。(高度,水平位置)的变化 弹簧长度的改变,取决于初末状态改变。(压缩——拉伸变化) 参考点,F=kx 指的是相对于自然长度(原长)的改变量,不一定是相对于之前状态的长度改变量。 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。合力恒等于零的特点求解。 注:如果a相同,先整体后隔离。 隔离法求内力,优先对受力少的物体进行隔离分析。 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) 针对不同类型的物体的弹力特点(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:弹簧作用下的变加速运动, 速度增减不能只看弹力,而是看合外力。(比较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的临界点。速度等于零往往加速度达到最大值。

高考物理弹簧模型总结

特级教师分析2013年高考物理必考题:含弹簧的物理模型 【命题规律】 高考中常出现的物理模型中,斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体、传送带模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述. 有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举.试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型. 高考命题以《考试大纲》为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想.每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下: 三、含弹簧的物理模型 纵观历年的高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重.高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学的知识体系.为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析. 对于弹簧,从受力角度看,弹簧上的弹力是变力;从能量角度看,弹簧是个储能元件.因此,弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力,故备受高考命题老师的青睐. “高考直通车”联合衡水毕业清华北大在校生将于2013年5月中旬推出的手写版高考复习笔记,希望对大家复习备考有所帮助。该笔记适合2014年、2015年、2016年高考生使用。凡2013年5月中旬之后购买的高一、高二同学,每年指定日期可以免费更换一次最新一年的笔记。另外,所有笔记使用者将被加入2014年高考备考专用平台,每周定期提供最新资料和高考互动。笔记对外公开时间:5月20日 1.静力学中的弹簧问题 (1)胡克定律:F=kx,ΔF=k·Δx. (2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力,弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力. ●例4如图9-12甲所示,两木块A、B的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,两弹簧分别连接A、B,整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提木块A,直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零,在此过程中A和B的重力势能共增加了() 【解析】取A、B以及它们之间的弹簧组成的整体为研究对象,则当下面的弹簧对地面

高考物理二轮复习重点及策略

2019高考物理二轮复习重点及策略 一、考点网络化、系统化 通过知识网络结构理解知识内部的联系。因为高考试题近年来突出对物理思想本质、物理模型及知识内部逻辑关系的考察。 例如学习电场这章知识,必须要建立知识网络图,从电场力和电场能这两个角度去理解并掌握。 二、重视错题 错题和不会做的题,往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题,问问自己为什么错了,错在哪儿,今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果,反思失败教训,及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。很多学生不够重视错题本的建立,都是在最后关头才想起要去做这件事情,北京新东方一对一的老师都是非常重视同时也要求学生一定要建立错题本,在大考对错题本进行复习,这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 三、跳出题海,突出高频考点 例如电磁感应、牛二定律、电学实验、交流电等,每年会考到,这些考点就要深层次的去挖掘并掌握。不要盲区的去大

量做题,通过典型例题来掌握解题思路和答题技巧;重视“物理过程与方法”;重视数学思想方法在物理学中的应用;通过一题多问,一题多变,一题多解,多题归一,全面提升分析问题和解决问题的能力;通过定量规范、有序的训练来提高应试能力。 四、提升解题能力 1、强化选择题的训练 注重对基础知识和基本概念的考查,在选择题上的失手将使部分考生在高考中输在起跑线上,因为选择题共48分。所以北京新东方中小学一对一盛海清老师老师建议同学们一定要做到会的题目都拿到分数,不错过。 2、加强对过程与方法的训练,提高解决综合问题的应试能力 2019年北京高考命题将加大落实考查“知识与技能”、“过程与方法”的力度,更加注重通过对解题过程和物理思维方法的考查来甄别考生的综合能力。分析是综合的基础,分析物理运动过程、条件、特征,要有分析的方法,主要有:定性分析、定量分析、因果分析、条件分析、结构功能分析等。在处理复杂物理问题是一般要定性分析可能情景、再定量分析确定物理情景、运动条件、运动特征。 如物体的平衡问题在力学部分出现,学生往往不会感到困难,在电场中出现就增加了难度,更容易出现问题的是在电

弹簧碰撞模型

模型分析 1.注意弹簧弹力特点及运动过程,弹簧弹力不能瞬间变化。 2.弹簧连接两种形式:连接或不连接。 连接:可以表现为拉力和压力,从被压缩状态到恢复到原长时物体和弹簧不分离,弹簧的弹力从压力变为拉力。 不连接:只表现为压力,弹簧恢复到原长后物体和弹簧分离,物体不再受弹簧的弹力作用。 3.动量和能量问题:动量守恒、机械能守恒,动能和弹性势能之间转化,等效于弹性碰撞。弹簧被压缩到最短或被拉伸到最长时,与弹簧相连的物体共速,此时弹簧具有最大的弹性势能,系统的总动能最小;弹簧恢复到原长时,弹簧的弹性势能为零,系统具有最大动能。 题型1.弹簧直接连接的两物体间的作用. 【例1】质量分别为3m 和m 的两个物体, 用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的 轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度v 0向右匀速运动,如图所 示.后来细线断裂,质量为m 的物体离开弹簧时的速度变为2v 0.求: (1)质量为3m 的物体最终的速度; (2)弹簧的这个过程中做的总功. 【答案】(1)032v (2) 203 2mv 【解析】(1)设3m 的物体离开弹簧时的速度为v 1,由动量守恒定律得: ()100 323v m v m v m m ?+?=+ 所以 013 2v v = (2)由能量守恒定律得:()()202021321221321v m m v m v m E P +?-?+??= 所以弹性势能:2032mv E P =

【点评】本题考查动量守恒定律和能量守恒定律的应用,解答的关键是正确确定初末状态及弹簧弹开过程的能量转化。 【例2】【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】如图所示,一辆质量M=3kg 的小车A 静止在水平面上,小车上有一质量m=lkg 的小物块B ,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为p E =6J ,小物块与小车右壁距离为l =0.4m ,解除锁定,小物块脱离弹簧后与小车右壁发生碰撞,碰撞过程无机械能损失,不计一切摩擦。求: ①从解除锁定到小物块与小车右壁发生第一次碰撞,小车移动的距离; ②小物块与小车右壁发生碰撞后,小物块和小车各自的速度大小和方向。 【答案】①0.1m ②小车速度方向向右为1m/s ,小物块速度方向向左为3m/s 22211122P E mv Mv = + 解得s /m 3s /m 121-==v v 或s /m 3s /m 1-' 2'1==v v 碰后小车速度方向向右为1m/s ,小物块速度方向向左为3m/s 【点评】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律的结合应用,明确研究的系统和初末状态是正确解答的关键。 4.滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.求:

高中物理模型-水平方向上的碰撞弹簧模型

模型组合讲解——水平方向上的碰撞+弹簧模型 [模型概述] 在应用动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化等规律考查学生的综合应用能力时,常有一类模型,就是有弹簧参与,因弹力做功的过程中弹力是个变力,并与动量、能量联系,所以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。 [模型讲解] 一、光滑水平面上的碰撞问题 例1. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A 、B ,质量都为m ,现B 球静止,A 球向B 球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为E P ,则碰前A 球的速度等于( ) A. m E P B. m E P 2 C. m E P 2 D. m E P 22 解析:设碰前A 球的速度为v 0,两球压缩最紧时的速度为v ,根据动量守恒定律得出 mv mv 20=,由能量守恒定律得220 )2(21 21v m E mv P +=,联立解得m E v P 20=,所以正确选项为C 。 二、光滑水平面上有阻挡板参与的碰撞问题 例 2. 在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这 类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0射向B 球,如图1所示,C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D ,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A 球与挡板P 发生碰撞,碰后A 、D 都静止不动,A 与P 接触而不粘连,过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A 、B 、C 三球的质量均为m 。 图1 (1)求弹簧长度刚被锁定后A 球的速度。 (2)求在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。 解析:(1)设C 球与B 球粘结成D 时,D 的速度为v 1,由动量守恒得1 0)(v m m mv +=当弹簧压至最短时,D 与A 的速度相等,设此速度为v 2,由动量守恒得2132mv mv =,由

高考物理二轮复习计划五步走

2019年高考物理二轮复习计划五步走 通过第一轮的复习,高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中,首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化;另外,要在理解的基础上,综合各部分的内容,进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是:突出主干知识,突破疑点、难点;关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是:①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练;②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是:以专题模块复习为主,实际进行中一般分为如下几个专题来复习:(1)力与直线运动;(2)力与曲线运动;(3)功和能;(4)带电体(粒子)的运动;(5)电路与电磁感应;(6)必做实验部分; (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容:(1)知识结构分析;(2)主要命题点分析;(3)方法探索;(4)典型例题分析;(5)配套训练。具体说来,专题复习中应注意以下几个方面的问题: 选考模块的复习不可掉以轻心,抓住规律区别对待。 选考模块的复习要突出对五个二级知识点的加强(选修3—4中四个,

选修3—5中一个)。由于分数的限制,该部分的复习重点应该放在扩大知识面上,特别是选修3—3,没有二级要求的知识点,应该是考生最容易拿分的版块,希望认真钻研教材。课本是知识之源,对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本,看懂、弄透,一次不够就两次,两次不行需再来,绝不能留任何的死角,包括课后的阅读材料、小实验、小资料等,因为大多的信息题是从这里取材的。 实验部分一直是高考复习的重点和难点 实验的理论部分一般在第一轮中进行,我们把“走进实验室”放在第二轮。历年来尽管在实验部分花费不少的时间和精力,但掌握的情况往往是不尽如人意,学生中高分、低分悬殊较大,原因在于很多学生思想重视不够、学习方法不对。实验中最重要的是掌握实验目的和原理,特别是《课程标准》下,高考更加注重考查实验原理的迁移能力,即使是考查教材上的原实验,也是改容换面而推出的。原理是为目的服务的,每个实验所选择的器材源于实验原理,电学中的控制电路与测量电路之间的关系是难以把握的地方。复习中还要注意器材选择的基本原则,灵活地运用这些基本原则是二轮实验复习的一个目的。针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。选做题中考实验的可能性也很大,不要忽视这方面内容。 突出重点知识,狠抓主干知识,落实核心知识 二轮复习中我们不可能再面面俱到,切忌“眉毛胡子一把抓”,而且时

高中物理弹簧类模型中的最值问题

弹簧类模型 一、最大、最小拉力问题 例1. 一个劲度系数为k =600N/m 的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m =15kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图1所示,现加一竖直向上的外力F 在物体A 上,使物体A 开始向上做匀加速运动,经0.5s ,B 物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内,且g =10m/s 2 )。求此过程中所加外力的最大和最小值。 图1 解析:开始时弹簧弹力恰等于A 的重力,弹簧压缩量?l mg k m = =025.,0.5s 末B 物体刚要离开地面,此时弹簧弹力恰等于B 的重力,??l l m '.==025,故对A 物体有 212 2 ?l at = ,代入数据得a m s =42/。刚开始时F 为最小且F ma N N min ===15460×,B 物体刚要离开地面时,F 为最大且有 F mg mg ma max --=,解得F mg ma N max =+=2360。 二、最大高度问题 例2. 如图2所示,质量为m 的钢板与直立弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,平衡时弹簧的压缩量为x 0。一物体从钢板正上方距离为30x 的A 处自由下落打在钢板上,并立即与钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动,已知物块质量也为m 时,它们恰能回到O 点,若物体质量为2m 仍从A 处自由下落,则物块与钢板回到O 点时还有向上的速度,求物块向上运动到达的最高点与O 点的距离。

图2 解析:物块碰撞钢板前作自由落体运动,设v 0表示物块与钢板碰撞时的速度,则: v gx 006= ① 物块与钢板碰撞后一起以v 1速度向下运动,因碰撞时间极短,碰撞时遵循动量守恒,即:mv mv 012= ② 刚碰完时弹簧的弹性势能为E p ,当它们一起回到O 点时,弹簧无形变,弹性势能为0,根据机械能守恒有:E m v mgx p + =1 2 22120() ③ 设v 2表示质量为2m 的物块与钢板碰撞后开始向下运动的速度,由动量守恒有: 2302mv mv = ④ 碰撞后,当它们回到O 点时具有一定速度v ,由机械能守恒定律得: E m v mgx m v p + =+123312 32202()() ⑤ 当质量为2m 的物块与钢板一起回到O 点时两者分离,分离后,物块以v 竖直上升, 其上升的最大高度:h v g =2 2 ⑥ 解①~⑥式可得h x = 2 。 三、最大速度、最小速度问题 例3. 如图3所示,一个劲度系数为k 的轻弹簧竖直立于水平地面上,下端固定于地面,上端与一质量为m 的平板B 相连而处于静止状态。今有另一质量为m 的物块A 从B 的正上方h 高处自由下落,与B 发生碰撞而粘在一起,已知它们共同向下运动到速度最大时,系统增加的弹性势能与动能相等,求系统的这一最大速度v 。

高考物理弹簧专题,包含弹簧问题所有类型的经典例题

v 0 1如下图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在左墙上;②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ) A .l 2 > l 1 B .l 4 > l 3 C .l 1 > l 3 D .l 2 = l 4 2如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。 两小球均保持静止,突然剪断细绳时,上面小球A 与下面小球B 的加速度为 A .a1=g a2=g B .a1=2g a2=g C .a1=2g a2=0 D .a1=0 a2=g 3两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k 2,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,直到它刚离开上面弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为() A 、m 1g/k 1 B 、m 2g/k 1 C 、m 1g/k 2 D 、m 2g/k 2 4.两块质量分别为m 1和m 2的木块,用一根劲度系数为k 的轻弹簧连在一起, 现在m 1上施加压力F ,.为了使撤去F 后m 1跳起时能带起m 2, 则所加压力F 应多大? g m m F )(21+> 5一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图所示。现让木板由静止开始以加速度a(a <g =匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。 解:设物体与平板一起向下运动的距离为x 时,物体受重力mg , 弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用。 当N=0时,物体与平板分离 6在足够大的光滑水平面上放有两物块A 和B ,已知m A >m B ,A 物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,B 物体以初速度v 0向着A 物块运动。在B 物块与弹簧作用过程中,两物块在同一条直线上运动,下列判断正确的是 ( D ) A .弹簧恢复原长时, B 物块的速度为零 B .弹簧恢复原长时,B 物块的速度不为零,且方向向右 C .弹簧压缩过程中,B 物块的动能先减小后增大 D .在与弹簧相互作用的整个过程中,B 物块的动能先减小后增大 7一弹簧竖直静止在水平面上,下端固定在地面上,处于原长状态,原长为L 。现一均匀小球质量为m 从离弹簧上端高h 处由静止自由下落,弹簧的劲度系数为k ,试分析小球从接触弹簧上端开始至运动到最低点的过程中小球做的是什么运动?在什么位置小球的速度最大? 8.质量均为m 的两物体b 、c 分别与轻质弹簧两端相连接,将它们静止放在地在地面上。弹簧劲度系数为k 。一质量也为m 小物体a 从距b 物体h 高处由静止开始下落。a 与b 相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开。已知重力加速度为g ,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内。在a 与b 一起向下运动的过程中,下列判断正确的是(C )

高考物理弹簧模型总结

特级教师分析2013年高考物理必考题:含弹簧的物理模型 【命题规律】 高考中常出现的物理模型中,斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体、传送带模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述. 有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举.试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型. 高考命题以《考试大纲》为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想.每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下: 三、含弹簧的物理模型 纵观历年的高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重.高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学的知识体系.为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析.

对于弹簧,从受力角度看,弹簧上的弹力是变力;从能量角度看,弹簧是个储能元件.因此,弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力,故备受高考命题老师的青睐. “高考直通车”联合衡水毕业清华北大在校生将于2013年5月中旬推出的手写版高考复习笔记,希望对大家复习备考有所帮助。该笔记适合2014年、2015年、2016年高考生使用。凡2013年5月中旬之后购买的高一、高二同学,每年指定日期可以免费更换一次最新一年的笔记。另外,所有笔记使用者将被加入2014年高考备考专用平台,每周定期提供最新资料和高考互动。笔记对外公开时间:5月20日 1.静力学中的弹簧问题 (1)胡克定律:F=kx,ΔF=k·Δx. (2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力,弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力. ●例4如图9-12甲所示,两木块A、B的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,两弹簧分别连接A、B,整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提木块A,直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零,在此过程中A和B的重力势能共增加了( )

高三物理二轮复习专题一

专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题.高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想. 应考策略 深刻理解各种性质力的特点.熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法. 1. 弹力 (1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解. (2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向. 2. 摩擦力 (1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力0

(1)大小:F洛=q v B,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0. (2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力总不做功.6.共点力的平衡 (1)平衡状态:静止或匀速直线运动. (2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0. (3)常用推论:①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1) 个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形. 1.处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论. 2.常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法. (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等. 3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力. 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动,因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g=10 m/s2,则以下正确的是() 图1 A.1和2之间的摩擦力是20 N B.2和3之间的摩擦力是20 N

小球碰弹簧模型

基本情景一一小球落弹簧 如图所示,地面上竖立着一轻质弹簧,小球从其正上方某一高度处自由下落到弹簧上?从小球刚接触 弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(在弹簧的弹性限度内),则 问题一:力与运动 A .合力(加速度)变大,速度变大 B .合力(加速度)变小,速度变大 C ?合力(加速度)先变小后变大,速度先变大后变小 D ?合力(加速度)先变大后变小,速度先变小后变大题目目的解读与小结: 问题二:超重和失重 A .小球先处于失重后处于超重 B ?小球一直处于失重状态 C .小球先处于超重后处于失重题目目的D.小球反弹与弹簧脫离瞬间处于完全失重重状态解读与小结: 冋题三:功能尖系和能量守恒 (1)从功能尖系角度解释以下问题 ①.小球的动能先增大后减少 ②.弹簧的弹性势能逐渐增大 ③.小球的重力势能逐渐减少 ⑵从能量守恒角度回答以下问题 ①.小球重力势能和弹簧弹性势能的总和如何变化 ②.小球动能和弹簧弹性势能的总和如何变化 ③.小球动能和重力势能总和如何变化 ④?小球重力势能的减少量与弹簧弹性势能的增加量谁大题目目的解读与小结: 问题四:动量定理 1 ?小球从最高点开始下落至弹簧到最低点的过程中,弹簧对小球的冲量与重力的冲量哪个大? 2.小球从接触弹簧开始至弹簧到最低点的过程中,弹簧对小球的冲量与重力的冲量哪个大?题目目的解读与小结:

等效模型练习 1 ?如图所示,一轻质弹簧左端固定在墙上, 右端系一质量为m 的木块,放在水平地面上,木块在B 点时弹 簧无形变。今将木块向右拉至A 点,由静止释放后,木块运动到 C 点速度变为零, ① 若木块与水平地面的动摩擦因数为零,分析木块从 A 运动到C 的过程中加速度、速度如何变化? ② 若木块与水平地面的动摩擦因数恒定,分析木块从 A 运动到C 的过程中加速度、速度如何变化? 2 ?蹦极”是一项非常有意义的体育运动,某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落,a 点是弹性绳 的原长位置,c 是人所到达的最低点,b 是人静止地吊着的平衡位置,人在从 P 点落下到最低点 的过程中() A ?从P 到a 运动过程中,人处于完全失重状态 B. 从a 到b 运动过程中,人处于失重状态 C. 从b 到c 运动过程中,人处于超重状态 D. 若人在绳的弹力作用下可以向上运动,则从 3?—升降机在箱底装有若干个弹簧, 如图所示。 设在一次事故中,升降机的吊索在空中断裂,() 忽略摩擦力, 则升降机从弹簧下端触地直到最低点的过程中 A ?升降机的加速度不断增大 B ?先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正 功,弹力做的负功 总值等于重力做的正功总值 C ?先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正 功,弹力做的负功 总值大于重力做的正功总值 D ?升降机重力势能减小,弹性势能增加,重力势能和弹性势能之和保持不变 4?应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入 弼I ]如平伸手掌托 物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是 A ?手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态 B ?手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 C ?在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D ?在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度 5??—粒钢珠从静止状态开始自由下落 ,然后陷入泥潭中?若把在空中下落的过程称为过程I ,进入泥潭直 到 c 向b 运动过程中,人处于超重状态

高中物理弹簧专题总结

高中物理弹簧专题总结弹簧涉及的力学问题通常是动态的,常与能量、电场、简谐振动相结合,综合性强、能力要求高,且与日常生活联系密切,近几年来成为高考的热点。下面从几个角度分析弹簧的考查。 一弹簧中牛顿定律的考查与弹簧相连的物体运动时通常会引起弹力及合力发生变化,给物体的受力分析带来一定难度,这类问题关键是挖掘隐含条件,结合牛顿第二定律的瞬时性来分析。 例1 如图1 所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上,小球处于静止状态。设拔去销钉M 瞬间,小球加速度的大小为12m/s2,若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可能是(g 取10m/s2)(BC )A、22 m/s2,竖直向上B、22 m/s2,竖直向下 C、2 m/s2,竖直向上 D、2 m/s2,竖直向下 解析:开始小球处于平衡状态所受的合力为零,拔去销钉M 瞬间小球受的合力与上面弹簧弹力大小相等方向相反。若此时加速度方向向上,则上面弹簧弹力F= m × 12, 方向向下。若拔去销钉N 瞬间则小球受到本身的重力和F,故加速度a=22m/s2,方向竖直向下; 反之则为C。 图2 图1 练习1如图 2 所示,质量为m 的物体A,放置在质量为连,它们一起在光滑的水平面上做简谐运动,振动过程中的物体 B 上,B与轻质弹簧相 A、B 之间无相对运动,设弹簧的劲 度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B 间的摩擦力的大小等于( mm kx D 、kx M M m A 、0 B、kx C、D、 练习2如图3所示,托盘 A 托着质量为m的重物B, 弹簧的上端悬于O 点,开始时弹簧竖直且为原长。今让托盘 速直线运动,其加速度为a(a

高中物理问题详解弹簧类模型中的最值问题

弹簧类模型中的最值问题 在高考复习中,常常遇到有关“弹簧类”问题,由于弹簧总是与其他物体直接或间接地联系在一起,弹簧与其“关联物”之间总存在着力、运动状态、动量、能量方面的联系,因此学生普遍感到困难,本文就此类问题作一归类分析。一、最大、最小拉力问题 例1. 一个劲度系数为k =600N/m 的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m =15kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图1所示,现加一竖直向上的外力F 在物体A 上,使物体A 开始向上做匀加速运动,经,B 物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内,且g =10m/s 2)。求此过程中所加外力的最大和最小值。 图1 解析:开始时弹簧弹力恰等于A 的重力,弹簧压缩量?l mg k m ==025.,末B 物体刚要离开地面,此时弹簧弹力恰等于B 的重力,??l l m '.==025,故对A 物体有212 2?l at =,代入数据得a m s =42/。刚开始时F 为最小且F ma N N min ===15460×,B 物体刚要离开地面时,F 为最大且有 F mg mg ma max --=,解得F mg ma N max =+=2360。 二、最大高度问题 例2. 如图2所示,质量为m 的钢板与直立弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,平衡时弹簧的压缩量为x 0。一物体从钢板正上方距离为30x 的A 处自由下落打在钢板上,并立即与钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动,已知物块质量也为m 时,它们恰能回到O 点,若物体质量为2m 仍从A 处自由下落,则物块与钢板回到O 点时还有向上的速度,求物块向上运动到达的最高点与O 点的距离。 、

3、高考物理弹簧专题

专题复习三:弹簧专题 一:平衡问题 1.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有 A .l 2>l 1 B .l 4>l 3 C .l 1>l 3 D .l 2=l 4 答案D 2.图中a 、b 、c 为三个物块,M 、N 为两个轻质弹簧,R 为跨过光滑定 滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态。 A.有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态 B.有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态 C.有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态 D.有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态 答案 . A 、D 3.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数 分别为k 1和k 2,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,直到它刚离开上面弹簧,在这 过程中下面木块移动的距离为 A.m 1g/k 1 B.m 2g/k 1 C.m 1g/k 2 D.m 2g/k 2 答案、C 二:动力学问题 4.如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的 正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O ,将弹簧压缩, 弹簧被压缩了x 0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块M N a R c b F F F F F ① ② ③ ④ O x

高中物理:力学模型及方法知识归纳

╰ α 高中物理知识归纳(二) ----------------力学模型及方法 1.连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。 整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用( 如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 2斜面模型(搞清物体对斜面压力为零的临界条件) 斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定 μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止μ> tgθ物体静止于斜面 μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ) 3.轻绳、杆模型 向的力。 杆对球的作用力由运动情况决定 只有θ=arctg( g a)时才沿杆方向 最高点时杆对球的作用力;最低点时的速度?,杆的拉力? 若小球带电呢? 假设单B下摆,最低点的速度V B=R 2g?mgR=2 2 1 B mv 整体下摆2mgR=mg 2 R +'2 B '2 A mv 2 1 mv 2 1 +

F 'A 'B V 2V = ? ' A V = gR 53 ; ' A ' B V 2V ==gR 25 6> V B =R 2g 所以AB 杆对B 做正功,AB 杆对A 做负功 若 V 0

高考物理二轮复习专题一直线运动

专题一直线运动 『经典特训题组』 1.如图所示,一汽车在某一时刻,从A点开始刹车做匀减速直线运动,途经B、C两点,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,汽车从A到B及从B到C所用时间均为t=1.0 s,以下判断正确的是() A.汽车加速度大小为0.8 m/s2 B.汽车恰好停在C点 C.汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D.汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs=at2,得a=BC-AB t2=-1.6 m/s 2,A错误;由于汽车做匀减速 直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度,所以汽车经过B点时的速度为v B=AC 2t=2.4 m/s,C正确;根据v C=v B+ at得,汽车经过C点时的速度为v C=0.8 m/s,B错误;同理得v A=v B-at=4 m/s,D错误。 2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A.在t1时刻,b车追上a车 B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大 C.在t2时刻,a、b两车运动方向相同 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 答案A

解析在t1时刻之前,a车在b车的前方,在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,两者相遇,说明在t1时刻,b车追上a车,A正确;根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移,可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等,则两车的平均速度相等,B错误;由x-t图线切线的斜率表示速度可知,在t2时刻,a、b两车运动方向相反,C错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率不是一直比a车的大,所以b车的速率不是一直比a车的大,D错误。 3.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知甲的位移大于乙的位移,而运动时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速 直线运动的平均速度可以用v1+v2 2来表示,由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移,故汽车乙的平均速度小于v1+v2 2,B错误; 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是()

弹簧类问题的几种模型及其处理方法

弹簧类问题的几种模型 及其处理方法 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

弹簧类问题的几种模型及其处理方法 学生对弹簧类问题感到头疼的主要原因有以下几个方面:首先,由于弹簧不断发生形变,导致物体的受力随之不断变化,加速度不断变化,从而使物体的运动状态和运动过程较复杂。其次,这些复杂的运动过程中间所包含的隐含条件很难挖掘。还有,学生们很难找到这些复杂的物理过程所对应的物理模型以及处理方法。根据近几年高考的命题特点和知识的考查,笔者就弹簧类问题分为以下几种类型进行分析,供读者参考。 一、弹簧类命题突破要点 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力。当题目中出现弹簧时,首先要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应,在题目中一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置、现长位置、平衡位置等,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,结合物体受其他力的情况来分析物体运动状态。 2.因软质弹簧的形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变,因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变。 3.在求弹簧的弹力做功时,因该变力为线性变化,可以先求平均力,再用功的定义进行计算,也可据动能定理和功能关系:能量转化和守恒定律求解。同时要注意弹力做功的特点:弹力做功等于弹性势能增量 的负值。弹性势能的公式,高考不作定量要求,可作定性讨论,因此在求弹力的功或弹性势能的改变时,一般以能量的转化与守恒的角度来求解。 二、弹簧类问题的几种模型 1.平衡类问题 例1.如图1所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块m2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。现施力将m1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中,m2的重力势能增加了______,m1的重力势能增加了________。 分析:上提m1之前,两物块处于静止的平衡状态,所以有:, ,其中,、分别是弹簧k1、k2的压缩量。 当用力缓慢上提m1,使k2下端刚脱离桌面时,,弹簧k2最终恢复原长,其中,为此时弹簧k1的伸长量。

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