牛顿运动定律专题弹簧类模型
牛顿运动定律专题
——弹簧类模型
班级姓名
【考情分析】教材中并未专题讲述弹簧。主要原因是弹簧的弹力是一个变力。不能应用动力学与运动学的知识来详细研究。但是，在高考中仍然有少量的弹簧问题出现（可能会考到，但不一定会考到）。即使试题中出现弹簧，其目的不是为了考查弹簧，弹簧不是问题的难点所在。而是这道题需要弹簧来形成一定的情景，在这里弹簧起辅助作用。所以我们只需了解一些关于弹簧的基本知识即可。具体地说，要了解下列关于弹簧的基本知识：
1、认识弹簧弹力的特点。
2、了解弹簧的三个特殊位置：原长位置、平衡位置、极端位
置。特别要理解“平衡位置”的含义
3、物体的平衡中的弹簧
4、牛顿第二定律中的弹簧
5、用功与能量的观点分析弹簧连接体
【经典题型】
3. 有一水平放置的圆盘，上面放一个劲度系数为k的轻弹簧，其一端固定于轴O上，另一端系着质量为m的物体A，
物体A与盘面间最大静摩擦力为F fm，弹簧原长为L，现
将弹簧伸长 L后置于旋转的桌面上，如图5所示，问：
要使物体相对于桌面静止，圆盘转速n的最大值与最小值各是多
少？（k L>F fm）
5．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧两端连接着质量分别为
m与2m的两木块，
1
开始时整个系统处于静止状态。现缓慢向上拉木块
m，直到木
2
块
m将要离开地面，
1
在这过程中木块移动的距离为___________。
6．如图所示，U型槽放在水平桌面上，M=0.5kg的物体放在槽内，弹簧撑于物体与槽壁
之间并对物体施加压力为3N，物体与槽底之间无摩擦力。当槽与物体M一起以6 m/s2的加速度向左运动时，槽壁对物体M的压力为_____N.
7．如图所示，小球在竖直力F作用下将竖直弹簧压缩（小球与弹簧不栓连），若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中，下列说法中正确的是（）
A.小球的动能先增大后减小
B.小球在离开弹簧时动能最大
C.小球的动能最大时弹性势能为零
D.从撤去外力F到小球上升到最高点的过程中，弹簧一直与小球一起运动
8. 如图所示，小车质量为M，木块质量为m，它们之间静摩擦力最大值为F f，轻质弹簧劲度系数为k，振动系统沿
水平地面做简谐运动，设木块与小车间未发生相对滑动，小车振幅的最大值是多少？当物体离开平衡的位移为x时，A、B间磨擦力的大小是多少？
9．两木块A、B质量分别为m、M，用劲度系数为k的
轻质弹簧连在一起，放在水平地面上，如图6所示，用外
力将木块A压下一段距离静止，释放后A做简谐运动，
在A振动过程中，木块B刚好始终未离开地面，求木块A的最大加速度。
10．倾角为θ的光滑斜面上，一根轻弹簧两端连接着物块A与B，弹簧劲度系数为k，物块A与挡板C接触，原来A、B都处于静止状态，现开始用沿斜面方向的恒力F拉B，使之沿斜面向上运动，求：当A刚要离开C时，B的加速度多大？从B开始运动到此时，B的位移多大？重力加速度为g。11．如图2所示，两个木块质量分别为m1与m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1与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：
13．如图所示，固定在水平面上的竖直轻弹簧，上端连接质量为M的物块A位于P处，另有一质量为m的物块B，从A的正上方Q处自由下落，与A发生碰撞，立即具有相同的速度，然后AB一起向下运动，将弹簧继续压缩后，物块AB被反弹，
下面是有关的几个结论，正确的是（）
①AB反弹过程中，在P处物块B与A分离②AB反弹过程中，在P处物块B与A仍未分离
③B可能回到Q处④B不可能回到Q处
A.①②
B. ①③
C. ③④
D. ②④
15．一根劲度系数为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。17.如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为
R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压
缩到0．5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁
定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管
口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过
程中的机械能损失,且锁定与解除锁定时,均不改变弹
簧的弹性势能.已知重力加速度为g.
求:（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
（2）弹簧压缩到0．5R时的弹性势能Ep;
（3）已知地面欲睡面相距1．5R,若使该投饵管绕AB管的中轴
线OO-.在90角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在2m/3到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？
牛顿运动定律专题
专题:牛顿运动定律 一、瞬时加速度解法 两种模型： （1）刚性绳（或接触面）：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断（或撤去或脱离）后的瞬间，弹力立即改变或者消失，不需要形变恢复时间； （2）弹簧（或橡皮绳）：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的。 此类问题解题步骤为： 1.剪断（或撤去）前的受力分析------ 一定要画好并根据情况求出每个力的大小； 2. 剪断（撤去）谁，谁没有，弹簧弹力瞬间不变-------可以当口诀记住。 【例1】如图1细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是 (已知cos53°＝0.6，sin 53°＝0.8)( ) A．小球静止时弹簧的弹力大小为3mg/5 B．小球静止时细绳的拉力大小为3mg/5 C．细绳烧断瞬间小球的加速度大小为g D．细绳烧断瞬间小球的加速度大小为5g /3 二、正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上， 有：Fx=ma （沿加速度方向）Fy=0 (垂直于加速度方向） 特殊情况下分解加速度比分解力更简单。 【例2】某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角600，使飞行器恰沿与水平方向成300角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计。 求：(1) t时刻飞行器的速率；(2)整个过程中飞行器离地的最大高度。 三、分解加速度： 分解加速度而不分解力，此种方法一般是在以某种力或合力的方向为x轴正向时，其它力都落在两坐标轴上而不需再分解。 【例3】如图所示，电梯与水平面间夹角为300，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5，人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？
弹簧模型
弹簧模型问题复习探究 湖北省孝感市第三中学 432100 陈继芳 hbxgcxf@https://www.360docs.net/doc/e719029902.html, 弹簧是高中物理中的一种常见的物理模型，几乎每年高考对这种模型有所涉及和作为压轴题加以考查。它涉及的物理问题较广，有：平衡类问题、运动的合成与分解、圆周运动、简谐运动、做功、冲量、动量和能量、带电粒子在复合场中的运动以及临界和突变等问题。为了将本问题有进一步了解和深入，现归纳整理如下，使学生在2007年高考中不为求解这类考题而以愁。 一、 物理模型：轻弹簧是不计自身质量，能产生沿轴线的拉伸或压缩形变，故产生 向内或向外的弹力。 二、 模型力学特征：轻弹簧既可以发生拉伸形变，又可发生压缩形变，其弹力方向 一定沿弹簧方向，弹簧两端弹力的大小相等，方向相反。 三、 弹簧物理问题： 1． 弹簧平衡问题：抓住弹簧形变量、运动和力、促平衡、列方程。 2． 弹簧模型应用牛顿第二定律的解题技巧问题： （1） 弹簧长度改变，弹力发生变化问题：要从牛顿第二定律入手先分析加 速度，从而分析物体运动规律。而物体的运动又导致弹力的变化，变 化的规律又会影响新的运动，由此画出弹簧的几个特殊状态（原长、 平衡位置、最大长度）尤其重要。 （2） 弹簧长度不变，弹力不变问题：当物体除受弹簧本身的弹力外，还受 到其它外力时，当弹簧长度不发生变化时，弹簧的弹力是不变的，出 就是形变量不变，抓住这一状态分析物体的另外问题。 （3） 弹簧中的临界问题：当弹簧的长度发生改变导致弹力发生变化的过程 中，往往会出现临界问题：如“两物体分离”、“离开地面”、“恰好”、 “刚好”……这类问题找出隐含条件是求解本类题型的关键。 3． 弹簧双振子问题： 它的构造是：一根弹簧两端各连接一个小球（物体），这样的装置称为“弹簧 双振子”。本模型它涉及到力和运动、动量和能量等问题。本问题对过程分析 尤为重要。 四．实例探究： 1．弹簧称水平放置、牵连物体弹簧示数确定 【例1】物块1、2放在光滑水平面上用轻弹簧相连，如图1所示。今对物块1、2分别施以相反的水平力1F 、2F ，且12F F f ，则： A ． 弹簧秤示数不可能为1F B ． 若撤去1F ，则物体1的加速度一定减小 C ． 若撤去2F ，弹簧称的示数一定增大 D ． 若撤去1F ，弹簧称的示数一定减小
压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)
压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 一、单选题 1.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则 A. t1时刻小球速度最大 B. t1～t2这段时间内，小球的速度先增大后减小 C. t2～t3这段时间内，小球所受合外力一直减小 D. t1～t3全过程小球的加速度先减小后增大 【答案】B 【解析】解：A、t1时刻小球刚接触弹簧，小球的速度仍在增大，速度不是最大。当弹簧的弹力等于重力时速度才最大。故A错误。 B、t1−t2这段时间内，小球向下运动，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，合外力先向下后向上，所以小球先加速后减速，即小球的速度先增大后减小。故B正确。 CD、t1−t2这段时间内，小球向下运动，加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大。t2～t3这段时间内，小球从最低点向上运动，弹簧的弹力先大于小球的重力，后小于重力，合外力先向上，后向下，而弹力逐渐减小，合外力先减小后增大，根据牛顿牛顿第二定律可知，小球的加速度先减小后反向增大。故CD错误。 故选B。 2.如图，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的轻弹簧，弹簧上方有一物块，木箱内上表面和下表面都装有压力传感器．木箱静止时，上表面压力传感器的读数为12.0N，下表面压力传感器的读数为20.0N.当系统竖直向上发射时，上表面传感器的读数变成下表面压力传感器读数的一半，取重力加速度g= 10m/s2，此时木箱的加速度大小为
高中物理二轮专题——弹簧模型(解析版)
高中物理第二轮专题——弹簧模型 高考分析： 轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题几乎每年高考卷面均有所见。由于弹簧弹力是变力,学生往往对弹力大小和方向的变化过程缺乏清晰的认识，不能建立与之相关的物理模型并进行分类，导致解题思路不清、效率低下、错误率较高。在具体实际问题中，由于弹簧特性使得与其相连物体所组成系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性，加之弹簧在伸缩过程中涉及力和加速度、功和能等多个物理概念和规律,所以弹簧类问题也就成为高考中的重、难、热点.我们应引起足够重视。 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，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，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. 2.因弹簧（尤其是软质弹簧）其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:W k=-（kx22-kx12），弹力的功等于弹性势能增量的负值或弹力的功等于弹性势能的减少。弹性势能的公式E p=kx2,高考不作定量要求，该公式通常不能直接用来求弹簧的弹性势能，只可作定性讨论。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。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。故簧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。弹一端受力为,另一端受力一定也为。若是弹簧秤,则弹簧秤示数等于弹簧自由端拉力的大小。【例1】如图所示，一个弹簧秤放在光滑的水平面上，外壳质量不能忽略,弹簧及挂钩质量不计，施加水平方向的力、，且，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: ，即 仅以轻质弹簧为研究对象,则弹簧两端的受力都，所以弹簧秤的读数为。 说明: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】 二、质量不可忽略的弹簧 【例2】如图所示，一质量为、长为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,取弹簧左部任意长度为研究对象，设其质量为得弹簧上的弹力为： 【答案】 三、弹簧长度的变化问题（胡克定律的理解与应用) 【例3】如图所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为、的物块1、2拴接,劲度系 数为的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态。 现将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中，物块2 的重力势能增加了，物块1的重力势能增加了. 【解析】由题意可知，弹簧长度的增加量就是物块2的高度增加量，弹簧长度的增加量 与弹簧长度的增加量之和就是物块1的高度增加量。 由物体的受力平衡可知，弹簧的弹力将由原来的压力变为0，弹簧的弹力将由原来 的压力变为拉力,弹力的改变量也为.所以、弹簧的伸长量分别为:和 故物块2的重力势能增加了，物块1的重力势能增加了
高中物理复习——弹簧专题
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： 【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. 图 3-7-4 图 3-7-2 图 3-7-1 图 3-7-3
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
牛顿运动定律两种基本类型专题
牛顿运动定律两种基本类型专题 1、弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg 的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N ．如果从升降机的速度为3m/s 时开始计时，则经过1s ，升降机的 位移可能是（g 取10m/s 2）( ) A ．2m B ．3m C ．4m D ．8m 2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( ) 3、如图所示水平面上，质量为10 kg 的物块A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N 时，物块处于静止状态， 若小车以加速度a =1m/s 2沿水平地面向右加速运动时（ ） A 、物块A 相对小车仍静止 B 、物块A 受到的摩擦力将减小 C 、物块A 受到的摩擦力大小不变 D 、物块A 受到的弹力将增大 4、如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC 界面平行底面DE ，两侧面与水平面夹角分别为30 和60 ，已知物块从A 静止下滑，加速至B 匀速至D ；若该物块静止从A 沿另一侧面下滑，则( BD ) A 、通过C 点的速率等于通过 B 点的速率 B 、AB 段的运动时间大于A C 段的运动时间 C 、将加速至C 匀速至E D 、一直加速运动到 E ，但AC 段的加速度比CE 段大 5、如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x 0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块加速度大小a 随下降位移大小x 变化的图象，可能是下图中的（ ） 6 、风洞实验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 t
牛顿运动定律专题瞬时性问题
牛顿运动定律专题：瞬时性问题 学习目标： 1、 知道轻绳、轻杆、轻弹簧模型的特点 2、 回用牛顿运动定律处理在这些模型作用下的物体的运动情况 学习内容： 1. 轻绳 （1）轻绳模型的特点 ① 轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子； ② 轻绳不能伸长； ③ 轻绳的弹力会发生突变。 2. 轻杆 ① 轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向； ② 轻杆不能伸长或压缩； ③ 轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力。 3. 轻弹簧 ① 轻弹簧各处受力相等，其方向与弹簧形变的方向相反； ② 弹力的大小为F=kx ，其中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的伸长量或缩短量； ③ 弹簧的弹力不会发生突变。 例1:如图所示，一质量为 m 的物体系于长度分别为 L i 、L 2的两根细绳OA 0B 上，0B 一端悬挂在 天花板上，与竖直方向夹角为 0 , 0A 水平拉直，物体处于平衡状态，现在将 0A 剪断，求剪断瞬 间物体的加速度，若将绳 0B 换为长度为L 2的弹簧，结果又如何？ 车水平向左以v =0.5m/s 的速度匀速运动时，BC 杆对小球的作用力的大小是 __________ ，方向是 _____ 当小车水平向左以 a=g 的加速度作匀加速运动时， BC 杆对小球的作用力的大小是 _______ ，方向 是 。 1、如图所示，将质量均为 m 的小球A 、B 用绳（不可伸长） 和弹簧（轻质）连结后，悬挂在天花板上 •若分别剪断绳上的 P 处 或剪断弹簧上的 Q 处，下列对 A B 加速度的判断正确的是（） 间，A 的加速度为零，B A 课堂练习: 例2:如图所示，小车上固定一弯折硬杆 ABCC 端固定质量为 m 的小球，已知 a =30°恒定。当小 A. 剪断P 处瞬 B. 剪断P 处瞬 C. 剪断Q 处瞬 B A 0 O
高三物理一轮复习资料【弹簧模型】
高三物理一轮复习资料【弹簧模型】 1．弹簧模型的问题特点 弹簧模型是高考中常见的物理模型之一，该模型涉及共点力的平衡、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律以及能量守恒定律等知识．运动过程中，从力的角度看，弹簧上的弹力是变力，从能量的角度看，弹簧是储能元件．因此，借助弹簧模型，可以很好地考查考生的分析综合能力．在高考试题中，弹簧(主要是轻质弹簧)模型主要涉及四个方面的问题：静力学中的弹簧问题、动力学中的弹簧问题、与能量转化和与动量有关的弹簧问题． 2．弹簧模型的解题策略 (1)力学特征：轻质弹簧不计质量，并且因软质弹簧的形变发生改变需要一段时间，在瞬间内形变量可以认为不变，因此，在分析瞬时变化时，可以认为弹簧的弹力不突变． (2)过程分析：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和方向与形变相对应，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综合分析物体的运动状态． (3)功能关系：在求弹簧的弹力做功时，因该变力随形变量而线性变化，可以先求平均力，再用功的定义进行计算，也可根据动能定理和功能关系求解．同时要注意弹力做功等于弹性势能增量的负值，因此在求弹力的功或弹性势能的改变时，一般从能量的转化与守恒的角度来求解． (4)临界分析：弹簧一端有关联物、另一端固定时，当弹簧伸长到最长或压缩到最短时，物体速度有极值，弹簧的弹性势能最大，此时也是物体速度方向发生改变的时刻；若关联物与接触面间光滑，当弹簧恢复原长时，物体速度最大，弹性势能为零；若关联物与接触面间粗糙，物体速度最大时弹力与摩擦力平衡，此时弹簧并没有恢复原长，弹性势能也不为零． 3．弹簧模型的主要问题 (1)与弹簧关联物体受力变化前后的加速度问题． (2)与弹簧关联两个相互接触的物体分离的临界问题． (3)与弹簧关联物体的碰撞问题． (4)与热力学、振动、电磁学综合的弹簧问题． 视角1：弹簧模型中的平衡问题
牛顿运动定律应用二 弹簧和连接体问题
牛顿运动定律应用二弹簧和连接体问题 例1．匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球．若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中( ) A．速度逐渐减小B．速度先增大后减小 C．加速度逐渐增大D．加速度逐渐减小 本题主要考查胡克定律、牛顿第二运动定律的应用。 [分析]升降机匀速上升时，小球受重力mg和弹簧对小球向上的拉力kx0，两力作用处于平衡状态，有mg=kx0． 当升降机突然停止，小球仍以原来的升降机的速度上升，致使弹簧形变越来越短，甚至伸长变为被压缩，总之是使小球在上升过程中受到越来越大的方向向下的力，因而产生方向向下越来越大的加速度。答案：AC 例2．如图所示，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(取g=10m/s2) ( ) A．22m/s2，竖直向上B．22m/s2，竖直向下 C．2m/s2，竖直向上D．2m/s2，竖直向下 [分析和解]：拔去销钉M前，小球受上下两个弹簧的弹力和重力作用而处于平衡状态。 拔去销钉M的瞬间，小球只受下面弹簧的弹力和重力作用，这两个力大小不变，方向不变。 若下面弹簧处于压缩状态，则弹力向上，设为F1，则F1－mg=ma，代入数值得F1=22m； 若下面弹簧处于伸长状态，则弹力向下，设为F2，则F2+mg =ma，代入数值得F2=2m． （1）小球处于平衡状态时，设下面弹簧处于压缩状态时，上面弹簧的弹力分别为F1’，由力的平衡方 程F1’+mg=F1 得F1’=12m，说明上面弹簧处于压缩状态。 （2）小球处于平衡状态时，设下面弹簧处于伸长状态时，上面弹簧的弹力分别为F2’，由力的平衡方程 得F2+mg=F2’ 即F2’=12m．说明上面弹簧处于伸长状态。 当拔去销钉N时，若对应情况（1），则根据牛顿第二定律列方程 F1’+mg=ma1’ 得a1’=22m/s2，竖直向下 当拔去销钉N时，若对应情况（2），则根据牛顿第二定律列方程 F2’－mg =ma2’，得a2’=2m/s2，竖直向上。答案：BC 本题涉及弹簧的求即时加速度问题. 求即时加速度的方法是：先确定物体运动状态变化之前，物体所受各个力的情况；然后，确定物体运动状态发生变化后，物体所受各个力中，哪些力发生了变化（施力物体存在与否）、哪些力没有变化；再根据变化后的受力情况，求物体的加速度。
(完整版)4、牛顿第二定律弹簧模型
A B 弹簧模型 Ⅰ、弹簧弹力的瞬时性---不会突变 1．如图所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定在一个质量为m 的小球。小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架与地面间的压力为0时，小球加速度的大小为: A ．g B ．M m g m - C ．0 D ．M m g m + 2．四个质量均为m 的小球分别用三条轻绳和一根轻弹簧连接处于平衡状态，如图所示。现突然迅速剪断轻绳1A 、1B 让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球1、2、3、4的加速度分别为1a 、2a 、3a 、4a 。则有： A ．10a =、22a g =、30a =、42a g = B ．1a g =、2a g =、32a g =、40a = C ．10a =、22a g =、30a =、4a g = D ．1a g =、2a g =、3a g =、4a g = 3．如图所示，两物体PQ 分别固定在质量可以忽略不计的弹簧两端，竖直放在一块水平板上并处于平衡状态，两物体的质量相等，若突然把平板撤开，则在刚撤开平板的瞬间: A ．P 的加速度为零； B ．P 的加速度大小为g ； C ．Q 的加速度大小为g ； D ．Q 的加速度大小为2g 。 ★4．如图所示，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N 瞬间，小球加速度的大小为212/m s ，若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间，小球的加速度可能是（取210/g m s =）： Ａ．222/m s ，竖直向上 Ｂ．222/m s ,竖直向下 Ｃ．22/m s ,竖直向上 Ｄ．22/m s ,竖直向下 ★5．如图所示,倾角为30°的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧，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 （撤去弹簧a ）瞬间，小球的加速度大小为 6m/s 2。若不拔去销钉M ， 而拔去销钉N （撤去弹簧b ）瞬间，小球的加速度可能是(g 取10m/s 2 )： A ．11m/s 2 ，沿杆向上 B ．11m/s 2 ，沿杆向下 C ．1m/s 2 ，沿杆向上 D ．1m/s 2 ，沿杆向下 Ⅱ、其他弹力的特性—-—可以突变 1．如图所示，木块A 、B 的质量分别为A B m m 、，盘C 的质量为C m ,现挂于天花板上的O 处而处于静止，当用火烧断O 处细线的瞬间，木块A 的加速度多少?木块B 对盘C 的压力为多少? 2．如图所示，一弹簧的下端固定在地面上，一质量为0.05kg 的木块B 固定在弹簧的上端，一质量为0.05kg 的木块A 置于木块B 上，A 、B 两木块静止时，弹簧的压缩量为2cm ；再在木块A 上 施一向下的力F ，当木块A 下移4cm 时，木块A 和B 静止，弹簧仍在弹 性限度内，g 取10m/s 2 。
牛顿运动定律专题 弹簧类模型
牛顿运动定律专题 ——弹簧类模型 班级 姓名 【考情分析】教材中并未专题讲述弹簧。主要原因是弹簧的弹力是一个变力。不能应用动力学和运动学的知识来详细研究。但是，在高考中仍然有少量的弹簧问题出现（可能会考到，但不一定会考到）。即使试题中出现弹簧，其目的不是为了考查弹簧，弹簧不是问题的难点所在。而是这道题需要弹簧来形成一定的情景，在这里弹簧起辅助作用。所以我们只需了解一些关于弹簧的基本知识即可。具体地说，要了解下列关于弹簧的基本知识： 1、 认识弹簧弹力的特点。 2、 了解弹簧的三个特殊位置：原长位置、平衡位置、极端位置。特别要理解“平衡位 置”的含义 3、 物体的平衡中的弹簧 4、 牛顿第二定律中的弹簧 5、 用功和能量的观点分析弹簧连接体 【经典题型】 1．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( ) A 、2121F F l l -- B 、2121F F l l ++ C 、2121F F l l +- D 、2 121F F l l -+ 2．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 3. 有一水平放置的圆盘，上面放一个劲度系数为k 的轻弹簧，其一端固定于轴O 上，另一端系着质量为m 的物体A ，物体A 与盘面间最大静摩擦力为F fm ，弹簧原长为L ，现将弹簧伸长∆L 后置于旋转的桌面上，如图5所示，问：要使物体相对于桌面静止，圆盘转速n 的最大值和最小值各是多少？（k ∆L >F fm ） F Ｆ F F ① ② ③ ④
专题五 牛顿运动定律的应用(三、弹簧,包括瞬时加速度问题)
专题五 牛顿运动定律的应用（三、弹簧，包括瞬时加速度问 题） 【达标指要】 1．掌握弹簧弹力和刚体弹力特点，会求任意时刻的力与加速度； 2．掌握弹簧弹力的特点，能合理应用牛顿运动定律解决有关弹簧问题，会讨论有弹簧的情况下力和加速度的变化，会讨论有弹簧的情况下物体的运动情况． 【名题精析】 例1：如图3-5-1所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为M 的平托盘，在盘中有一质量为m 的物体，当盘静止时，弹簧的长度比自然长度伸长了L ，现向下拉盘使弹簧再伸长ΔL 后停止，然后松手，设弹簧总处于弹性限度内，则刚松开手时，盘对物体的支持力大小等于多少？ 分析与解：松手后，求支持力．研究m ，受力情况与运动情况分析如图3-5-2所示，则 1 F N m g m a N m g m a =-=⇒= +∑． 求支持力也就是求加速度，而m 与M 的加速度相同，所 以我们可以研究整体，受力情况与运动情况分析如图3-5-3所示，其中弹簧弹力变化需要形变发生变化，形变发生变化需要时间，在瞬间还可认为没变，形变量为L L +∆ 所以，2()()()F k L L m M g m M a =+∆-+=+∑ 将开始平衡时的条件()m M g kL +=代入，得 /a g L L =∆， (1)L N m g m a m g L ∆=+=+ 例2：质量为3m 的箱子C ，顶部悬挂质量为2m 的小球B ，小球B 的下方通过一轻弹簧与质量仍为m 的小球A 相连，箱子C 用轻绳O 1O 2悬于天花板上而处于平衡状态，如图3-5-4所示．现剪断轻绳O 1O 2，在剪断轻绳的瞬间，小球A 、B 和箱子C 的加速度分别为多少？ 分析与解：研究A 球，受到重力和弹簧的弹力作用，因为弹簧弹力的大小与弹簧的形变有关，形变需要时间，在瞬间（一个相当短的时间），可以认为弹簧弹力没变，大小等于A 物体的重力mg ．所以，A 球的加速度为零． 图3-5-1 C 图 3-5-4 mg N a ）g f a 图3-5-2 图3-5-3
牛顿运动定律-弹簧问题
牛顿运动定律-弹簧问题 弹簧问题，高中物理中常见的题型之一，并且综合性强，是个难点。 1．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是 A ．小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B ．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 2．如图所示，自由落下的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中，小球的速度及所受的合外力的变化情况是（ ） A ．合外力一直变小，速度一直变小直到为零 B ．合外力先变小后变大，速度一直变小直到零 C ．合力先变小，后变大；速度先变大，然后变小直到为零 D ．合力先变大，后变小，速度先变小，后变大 3．如图所示，轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板，竖立在水平面上。在薄板上放一重物，用手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，则重物将被弹簧弹射出去，则在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)重物的运动情况是 ( ) A 、一直加速运动 B 、匀加速运动 C 、先加速运动后减速运动 D 、先减速运动后加速运动 4．如图所示，静止在光滑水平面上的物体A ，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是（ ） A ．速度增大，加速度增大 B ．速度增大，加速度减小 C ．速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D ．速度先增大后减小，加速度先减小后增大 4．如图所示．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．如果物体受到的阻力恒定，则 A ．物体从A 到O 先加速后减速 B ．物体从A 到O 加速运动，从O 到B 减速运动 C ．物体运动到O 点时所受合力为零 D ．物体从A 到O 的过程加速度逐渐减小 5.如图所示，物体P 以一定的初速度v 沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P 与弹簧发生相互作用的整个过程中 A ．P 做匀变速直线运动( ) B ．P 的加速度大小不变，但方向改变一次 C ．P 的加速度大小不断改变，当加速度最大时，速度最小 D ．有一段过程，P 的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大
高考物理建模之弹簧模型
高考物理建模之弹簧模型 弹簧模型是高中物理里非常重要的建模，是高考物理必考的模型。相比轻绳模型、轻杆模型，弹簧模型考查题型更加多样化，涉及的内容更加广全。可以说，弹簧模型是历年高考物理的一个热点难点。 弹簧模型特点 轻质弹簧质量可忽略，弹簧可以可压可伸，弹簧可产生拉力也可产生支持力。在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的压缩量或伸长量成正比。 弹簧模型规律 1、同一根弹簧的弹力处处相等； 2、弹力方向一定沿着弹簧轴线，并且与弹簧形变方向相反； 3、弹力有指定公式：F=kx，其中x表示弹簧的压缩量或伸长量，非弹簧长度； 4、弹簧弹力"瞬时"不会突变； 5、弹簧处于原长时没有弹性势能，弹簧发生形变后具有弹性势能。弹性势能有指定公式： F=kx2/2，该公式高中物理里没有涉及到，但仍然可以作为选择题判断的依据； 6、弹性势能与弹力做功关系：弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加； 7、弹力做功特点：与物体运动的路径无关，只与物体的始末位置有关（这和重力做功、电场力做功有共性）； 处理方法 根据物体所处状态选择相对应的定则、定理或定律，具体表现：涉及平衡问题用平衡条件F合=0分析，涉及加速减速用牛顿运动定律，涉及圆周运动用向心力知识，涉及能量转化往往用动能定律、机械能守恒定律或能量转化定律等知识。 弹簧模型常见题型 一、弹簧涉及的平衡问题 梳理清楚研究对象，然后受力分析。有时受力物体可能是一个结点，有时是弹簧的某一点，这就要根据题目来做判断。然后利用F合=0列式求解。 经典例题 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l1、l 2、l 3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）
第9讲 牛顿运动定律之弹簧连接体模型(解析版)
第9讲弹簧第二定律—弹簧连接体模型 1 一、连接体问题 1.连接体与隔离体：两个或几个物体相连组成的物体系统为连接体，如果把其中某个物体隔离出来，该物体即为隔离体。 2.连接体的类型：物+物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体。 3.外力和内力：如果以物体系统为研究对象，物体受到的系统之外的作用力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程时不用考虑内力，如果把某物体隔离出来作为研究对象，则一些内力将作为外力处理。 4.解答连接体问题的常用方法 （1）整体法：当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法称为整体法。 （2）隔离法：为了研究方便，当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中“隔离"出来进行受力分析，再依据牛顿第二定律列方程，这种处理连接体问题的思维方法称为隔离法。 温馨提示：处理连接体问题时，一般的思路是先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力。 特别说明：在处理连接体问题时，必须注意区分内力和外力，特别是用整体法处理连接体问题时，切忌把系统内力列入牛顿第二定律方程中。若用隔离法处理连接体问题，对所隔离的物体，它所受到的力都属外力，也可以采用牛顿第二定律进行计算。 2 一、单选题 1.（2020·山东省高三其他）如图甲、乙所示，细绳拴一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列结论正确的是（）
2022届高三物理一轮复习：专题四 牛顿运动定律中的弹簧问题
2022届高三物理一轮复习：专题四牛顿定律中的弹簧问题 1．如图所示，质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连，系在a上的细线竖直悬挂于固定点O，a、b与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g，则（） A．弹簧弹力小于mg B．细线的拉力可能等于mg C．剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g D．剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g 2．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，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，小球的加速度为（） A．0 B23g，方向竖直向下 C23g，方向垂直于木板向下 D3g，方向水平向右 3．如图所示，在水平面上做直线运动的小车内有一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成 角的细绳拴接一小球。小车和小球相对静止。下列说法不正确的是（） A．若小车做匀加速运动，则细绳对小球一定有拉力的作用 B．若小车做匀速运动，则细绳对小球可能有拉力的作用 C．若小车做减速运动，则轻弹簧对小球可能没有弹力的作用 D．若小车做加速运动，则轻弹簧对小球可能没有弹力的作用 4．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力的大小F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（）
A ．升降机停止前在向下运动 B ．0 ~ t 1时间内小球处于失重状态，t 1 ~ t 2时间内小球处于超重状态 C ．t 1 ~ t 3时间内小球向下运动，速度先增大后减小 D ．t 3 ~ t 4时间内小球向下运动，速度一直增大 5．如图所示，一个小球用两根轻弹簧和一根轻绳连接，其中OA 弹簧和轻绳水平，OB 弹簧倾斜，与轻绳的夹角为60°，OA 弹簧的弹力与OB 弹簧的弹力大小相等，重力加速度为g ，当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度为（ ） A 3 g ，方向竖直向下 B 3 g ，方向水平向左 C 3g ，方向沿OA 与OB 的角平分线斜向上 D 3g ，方向竖直向上 6．如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m =1kg 的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间（g 取10m/s 2），下列说法中正确的是（ ） A ．小球受力个数不变 B ．小球立即向左运动，且a =8m/s 2 C ．小球立即向左运动，且a =10m/s 2 D ．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间时小球加速度的大小a 22 7．如图所示，A ，B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，A 、B 两小球的质量分别为A m 、B m ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度分别为（ ） A ．都等于 2g B ．2 g 和0
2021届高考物理寒假重难点必刷03牛顿运动定律解决常见模型(原卷版)
2021届高考物理寒假必刷题汇编 重难点03牛顿运动定律解决常见模型 1．如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P 的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A 、B 。C 为一垂直固定在斜面上的挡板。A 、B 质量均为m ，斜面连同挡板的质量为M ，弹簧的劲度系数为k ，系统静止于光滑水平面。现开始用一水平恒力F 作用于P 。重力加速度为g 。下列说法中正确的是 （ ） A ．若F =0，挡板受到 B 物块的压力为2sin mg θ B ．两物块与斜劈共同加速时，弹簧不可能保持原长 C ．若要B 离开挡板C ，弹簧伸长量需达到 sin mg k θ D ．力F 较小时A 相对于斜面静止，F 大于某一数值，A 才相对于斜面向上滑动 2．如图所示，用水平力F 拉着三个相同的物块A 、B 、C ，先在光滑水平面上一起以加速度1a 运动。A 、B 间和B 、C 间两段绳的拉力分别为A T 和B T 。后在摩擦系数μ相同的粗糙水平面上一起以加速度2a 运动。A 、B 间和B 、C 间两段绳的拉力分别为A T '和B T '。则加速度、拉力之间的关系正确的是（ ） A ．12a a > 23 A A T T F '<= B ．12a a > 23 A A T T F '== C ．12a a > 1 3 B B T T F '<= D ．12a a > 13 B B T T F '>> 3．如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m 和M 的物块A 、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F 作用于B 上且两物块共同向右以加速度a 1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x 1；当用同样大小的恒力F 沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B 上且两物块共同以加速度a 2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x 2，则下列说法中正确的是（ ）
高中物理二轮专题——弹簧模型(解析版)
高中物理第二轮专题——弹簧模型之迟辟智美创作高考分析： 轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题几乎每年高考卷面均有所见.由于弹簧弹力是变力，学生往往对弹力年夜小和方向的变动过程缺乏清晰的认识，不能建立与之相关的物理模型并进行分类，招致解题思路不清、效率低下、毛病率较高.在具体实际问题中，由于弹簧特性使得与其相连物体所组成系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性，加之弹簧在伸缩过程中涉及力和加速度、功和能等多个物理概念和规律，所以弹簧类问题也就成为高考中的重、难、热点.我们应引起足够重视. 弹簧类命题突破要点： 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定年夜小和方向的力.当题目中呈现弹簧时，要注意弹力的年夜小与方向时刻要与那时的形变相对应.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，找出形变量x与物体空间位置变动的几何关系，分析形变所对应的弹力年夜小、方向，以此来分析计算物体运动状态的可能变动. 2.因弹簧（尤其是软质弹簧）其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，在分析瞬时变动时，可以认为弹力年夜小不变，即弹簧的弹力不突变. 3.在求弹簧的弹力做功时，因该变力为线性变动，可以先求平均力，再用功的界说进行计算，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：W k=-2212E p2，高考不作定量要求，该公式 .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. 一、“轻弹簧”类问题