弹簧模型
1
常见弹簧类问题分析
一、平衡相关问题
1.如图示,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
k
1
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,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距
离为( )
A.m1g/k1 B.m2g/k1 C.m1g/k2 D.m2g/k2
2.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,它
们的一端固定,另一端自由,如图所示,求这两根弹簧的劲度系数
k1(大弹簧)和k2(小弹簧)分别为多少?
3.如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂
在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,
求剪断瞬时物体的加速度.
4、如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为300的光滑木板斜托住,
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
( C )
A. 0; B. 大小为 ,方向竖直向下
C. 大小为 ,方向垂直于木板向下;
D. 大小为 ,方向水平向左
二、动力学相关问题 g 32 g 32 g 3 6.如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板,在薄板上放重物,用手将重物 9.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们 三、能量相关问题 11、如图所示,质量均为m的A、B两球间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态,放置在 12. 如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻, 四、最值问题 14. A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知木块A、B质量分别为0.42 kg 15、如图示, 倾角30°的光滑斜面上,并排放着质量分别是mA=10kg和mB=2kg的A、B 16. 在光滑水平面内,有A、B两个质量相等的木块,mmkgAB2,中间用轻质弹簧 17. 如图8所示,质量为2m的木板,静止放在光滑的水平面上,木板左侧固定着一根劲 五、振动类问题 19.如图所示,A、B两物体的质量都为m,拉A物体的细线与水平
5.如图所示,在重力场中,将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,
下端连接一个质量为M的木板,木板下面再挂一个质量为m的物体.当
剪掉m后发现:当木板的速率再次为零时,弹簧恰好能恢复到原长,(不
考虑剪断后m、M间的相互作用)则M与m之间的关系必定为 ( )
A.M>m B.M=m C.M
3
3
3
2
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
7.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体m
把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因
数恒定,试判断下列说法正确的是 ( )
A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小
B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变
C.物体从A到B先加速后减速,从B一直减速运动
D.物体在B点受到的合外力为零
8.如图所示,质量为m1的框架顶部悬挂着质量分别为m2、m3的两物体
(m2>m3).物体开始处于静止状态,现剪断两物体间的连线取走m3,当物
体m2向上运动到最高点时,弹簧对框架的作用力大小等于‗‗,框架对地面的
压力等于‗‗ 。
的质量分别为 mA、mB,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。
10.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平直导轨上,弹簧
处在原长状态.另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行.当
A滑过距离L1时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.已
知最后A恰好返回到出发点P并停止.滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过
程中弹簧最大形变量为L2,重力加速度为g。求A从P点出发时的初速度v0.
3
水平面上竖直光滑的发射管内(两球的大小尺寸和弹簧尺寸都可忽略,它们整体视为质
点),解除锁定时,A球能上升的最大高度为H.现让两球包括锁定的弹簧从水平面出发,
沿光滑的半径为R的半圆槽从左侧由静止开始下滑,滑至最低点时,瞬间解除锁定.求:
(1)两球运动到最低点弹簧锁定解除前所受轨道的弹力;
(2)A球离开圆槽后能上升的最大高度
处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在
导轨上,导轨与导体棒的电阻可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平
向右的初速度v0,在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则在这一过
程中安培里所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别是多少?
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程
中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
4
13. 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/s2)。求此过程中所加外力的最大和最小值。
和0.40 kg,弹簧的劲度系数k=100 N/m ,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A
由静止开始以0.5 m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10 m/s2).
(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中,力F的最大值;
(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过程中,弹簧的弹性势能
减少了0.248 J,求这一过程F对木块做的功.
两物块,一个劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,
整个系统处于静止状态,现对A施加一沿斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上作匀加速
运动,已知力 F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,g取10m/s2 ,求F的最大值和最小
值。
5
相连。现对B施一水平恒力F,如图4所示,经过一段时间,A、B的速度等于5m/s时恰
好一起做匀加速直线运动,此过程恒力做功为100J,当A、B恰好一起做匀加速运动时撤
除恒力,在以后的运动过程中求木块A的最小速度。
度系数为k的轻质弹簧,弹簧的自由端到小车右端的距离为L0,一个质量为m的小木块
从板的右端以初速度v0开始沿木块向左滑行,最终回到木板右端,刚好不从木板右端滑
出,设木板与木块间的动摩擦因数为,求在木块压缩弹簧过程中(一直在弹性限度内)
弹簧所具有的最大弹性势能。
18.在光滑水平面上有一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k,振子质量为M,振动的最大
速度为v0.如图所示,当振子在最大位移为A的时刻把质量为m的物体轻放在其上,则
(1)要保持物体和振子一起振动,二者间动摩擦因数至少多大?(2)一起振动时,二者经过
平衡位置的速度多大?二者的振幅又是多大?(已知弹簧弹形势能EP=kx2 ,x为弹簧相对原
长伸长量)
方向的夹角为30°时处于静止状态,不考虑摩擦力,设弹簧的劲度系数
为k.若悬线突然断开后,A在水平面上做周期为T的简谐运动,当B落
地时,A恰好将弹簧压缩到最短,求:
(1)A振动时的振幅;(2)B落地时的速度.
动量中弹簧模型 ppt课件
O′
时距O′点的距离.
解: ⑴平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,故小
物块恰能到达圆弧最高点A时,Leabharlann 二者的共同速度 v共 =0
①
设恒弹,簧则解有除E锁P=定m前g的R+弹μ性m势gL能为EP,上述过②程中系统能量守
代入数据解得 EP =7.5 J
③
⑵设小物块第二次经过O′时的速度大小为vm,此时平板车的
动量中弹簧模型
思考与讨论:
在如图所示的装置中,木块B与水平桌面间 的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后, 留在木块内,将弹簧压缩到最短。若将子弹、木 块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),此系 统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个 过程中,动量是否守恒?机械能是否守恒?说明 理由。
B
A
可能具有的最大弹性势能和滑块C可能达到的 最大速度。
C
B
A
EPmax112mv02
P
2 v 3 v0
例2.如图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,
B静止在水平导轨上的O点,此时弹簧处于原长。另一质
量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行, 当A滑过距离l时,与B相碰。碰撞时间极短,碰后A、B
(A) 0
(B) v/2
(C) v
(D) 2 v
2
变式1.如图示,在光滑的水平面上,质量为m的小球B连接着轻 质弹簧,处于静止状态,质量为2m的小球A以初速度v0向右运动, 接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过了一段时间A与弹簧分离.
(1)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板,在A球与弹簧 未分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设 B球与挡板的碰撞时间极短,碰后B球的速度大小不变但方向相
高三物理复习物理模型组合讲解——弹簧模型(功能问题)
模型组合讲解——弹簧模型(功能问题)[模型概述]弹力做功对应的弹簧势能,分子力做功所对应的分子势能、电场力做功对应的电势能、重力做功对应的重力势能有区别,但也有相似。
例:(2005年江苏高考)如图1所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。
初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?图1解析:(1(2)由功和能的关系,得安培力做电阻R上产生的焦耳热(3[模型要点]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或能量转化和守恒定律求解,图象中的“面积”功也是我们要熟悉掌握的内容。
高考不作定理要求,可作定性讨论。
因此,在求弹力的功或弹性势能的改变时,一般从能量的转化与守恒的角度来求解。
分子力、电场力、重力做正功,对应的势能都减少,反之增加。
都具有相对性系统性。
弹簧一端连联物、另一端固定: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。
此时有两个方案:一是严格带符号运算,q考虑正和负,所得W的正、负直接表明电场力做功的正、负;二是只取绝对值进行计算,所得W只是功的数值,至于做正功还是负功?可用力学知识判定。
动量中的弹簧模型
动量中的弹簧模型
动量中的弹簧模型是一种物理模型,用于描述物体在碰撞时弹性和非弹性的行为。
该模型假设物体在碰撞中的动量守恒,同时考虑了弹簧的弹性力和阻力。
在该模型中,物体之间的碰撞会引起弹簧的变形,从而产生弹性力。
弹簧的弹性力大小与其伸缩的程度成正比,与其弹性常数有关。
同时,物体在碰撞中还会受到阻力的作用,这种阻力可以模拟摩擦力或空气阻力等因素。
通过使用动量中的弹簧模型,可以研究物体在碰撞中的运动情况,例如速度和位置的变化、能量的转化等。
该模型在物理学中有广泛的应用,可以用于设计汽车安全气囊、优化体育比赛装备等方面。
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数学模型之弹簧模型
一个弹簧质量系统
问题
一个弹性系数为k的弹簧左端固定,右端连接一个质量为m的滑块,放在一个光滑的水平面上,给出一定的初始位移后让其运动,求该弹簧质量系统的运动规律。
问题的数学模型为:2
2d x m kx dt
=−22020d x x dt ω+= = ()x t + 62()
cos t
1个弹簧连接1个物体水平运动的动画演示
1个弹簧连接1个物体竖直运动的动画演示
3个弹簧连接2个物体的运动
这里建立一个这样的模型,两个物体之间连有弹簧,两个物体两端又分别连接1个弹簧,两个弹簧的另一端又分别固定在墙上。
将两个物体分别拉伸一段距离后放开物体,弹簧-质量系统就会做往复运动,观察它们的运动情况,列出它们的运动方程。
= ∂∂2
t
2()x1t − + 2()x1t ()
x2t = ∂∂
2t 2()x2t − + 2()x2t ()
x1t 求解系统的微分方程得
= ()x2t + 52()cos t 1
2
()cos 3t = ()x1t − 52()cos t 12()cos 3t
系统的动态演示图
2个弹簧连接2个物体竖直运动
个物体竖直运动动态演示图
6个弹簧连接5个物体水平运动的动画演示
= + + ⎛⎝⎜⎜⎞⎠⎟⎟∂∂2t 2()x t 15⎛⎝⎜⎜⎞⎠⎟⎟∂∂t ()x t ()x t
0欠阻尼状态
受到重击的弹簧质量系统示意图
5()t δπ−
3cos(2/5)cos(/8)t e t t ππ−+++周期外力。
弹簧模型专题(有答案)
高中物理弹簧模型专题一、弹簧称的示数例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,则判断l 1、l 2、l 3、l 4的大小关系。
变式训练.一个质量为m 的物体在一弹簧称的作用下沿竖直向上做加速度为a 的匀加速直线运动,忽略空气阻力,重力加速度为g ,求弹簧称的示数.规律总结:弹簧称的示数等于轻质弹簧一端的拉力大小,并不一定等于物体的重力二、与物体平衡相关的弹簧问题例2.如图示,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 ( C )A.m 1g/k 1B.m 2g/k 2C.m 1g/k 2D.m 2g/k 2三、弹簧的瞬时性问题例3.质量分别为m 和2m 的小球P 、Q 用轻弹簧相连,P 用细线悬挂在天花板下,开始系统处于静止。
求:(1)剪断细线瞬间,P 、Q 的加速度(2)剪断弹簧瞬间,P 、Q 的加速度 变式训练.如图所示,小球P 、Q 质量均为m ,分别用轻弹簧b 和细线c 悬挂在天花板下,再用另一细线d 、e 与左边的固定墙相连,静止时细线d 、e 水平,b 、c 与竖直方向夹角均为θ=37º。
下列判断正确的是A .剪断d 瞬间P 的加速度大小为0.6gB .剪断d 瞬间P 的加速度大小为0.75gC .剪断e 前c 的拉力大小为0.8mgD .剪断e 后瞬间c 的拉力大小为1.25mg规律总结:当弹簧两端都有约束时,弹簧弹力不发生突变;细绳的弹力可以发生突变四、与动力学相关的弹簧问题例4.如图所示,一轻质弹簧竖直放在水平地面上,小球A 由弹簧正上方某高度自由落下,与弹簧接触后,开始压缩弹簧,设此过程中弹簧始终服从胡克定律,那么在小球压缩弹簧的过程中,以下说法中正确的是( BD )A.小球加速度方向始终向上B.小球加速度方向先向下后向上C.小球速度一直减小D.小球速度先增大后减小边式训练:如图所示,轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
九年级弹簧模型知识点
九年级弹簧模型知识点弹簧模型是物理学中重要的概念之一,通过弹簧模型我们可以更好地理解物质的力学性质和变形行为。
在九年级的物理学学习中,弹簧模型也是必不可少的一部分。
本文将介绍九年级弹簧模型的相关知识点。
一、弹簧的基本概念弹簧是一种有弹性的物体,具有能够发生变形并能够恢复原状的特性。
根据形状的不同,弹簧可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种类型。
1. 压缩弹簧:当对压缩弹簧施加作用力时,弹簧会发生压缩变形,即变短。
当去除作用力时,弹簧会恢复原来的形状和长度。
2. 拉伸弹簧:当对拉伸弹簧施加作用力时,弹簧会发生拉伸变形,即变长。
当去除作用力时,弹簧会恢复原来的形状和长度。
3. 扭转弹簧:当对扭转弹簧施加扭转力时,弹簧会发生扭转变形。
当去除扭转力时,弹簧会恢复原来的形状。
二、胡克定律胡克定律描述了当外力对弹簧施加变形力时,弹簧会产生相应的反作用力。
根据胡克定律,弹簧的变形与作用力成正比。
胡克定律的数学表达式为:F = -kx其中,F表示作用力,k表示弹簧的劲度系数(反映了弹簧的硬度),x表示弹簧的伸缩变形量。
根据胡克定律,我们可以计算弹簧的劲度系数,进而了解弹簧的性质和弹性能力。
三、劲度系数和弹性势能弹簧的劲度系数k是衡量弹簧弹性的重要参数,表示单位伸长或压缩时所需的作用力。
劲度系数越大,弹簧越硬。
弹簧的弹性势能是指弹簧由于变形而具有的能量。
当弹簧发生变形时,由于胡克定律的作用,变形弹簧具有储存的弹性势能。
弹性势能与弹簧的伸缩变形量和劲度系数有关。
弹性势能的计算公式为:E = (1/2)kx^2其中,E表示弹性势能,k表示弹簧的劲度系数,x表示弹簧的伸缩变形量。
四、弹簧体系弹簧体系是指由多个弹簧组成的系统。
弹簧可以串联连接或并联连接。
1. 串联连接:当多个弹簧在同一直线上连接起来时,形成了串联连接。
在串联连接中,各个弹簧的变形量相同,总体系的劲度系数为各个弹簧劲度系数之和。
2. 并联连接:当多个弹簧在一端固定且另一端连接在相同的物体上时,形成了并联连接。
动量中的弹簧模型
动量中的弹簧模型
在物理学中,动量是一个非常重要的概念,它描述了物体运动的状态。
而弹簧模型则是用来描述力的作用和物体运动的一种模型。
在弹簧模型中,弹簧被视为一种可以存储和释放能量的装置。
当物体受到外力作用时,弹簧会被压缩或拉伸,存储着一定的能量。
当外力消失时,弹簧会释放这些能量,推动物体运动。
弹簧模型可以应用于很多场合,例如弹簧缓冲器、弹簧秤等等。
在动量中,弹簧模型可以用来描述碰撞过程中的能量转换和动量守恒。
当两个物体碰撞时,它们之间会产生相互作用力。
这些力会使得物体运动状态发生改变,其中一部分能量被转化为弹簧的势能。
随后,弹簧会释放这些能量,推动物体继续运动。
在碰撞过程中,动量守恒是一个非常重要的原理。
它表明,在一个系统中,总动量不会改变。
因此,当两个物体碰撞时,它们之间的总动量必须相等。
根据弹簧模型,我们可以计算出碰撞前后弹簧的能量变化,进而确定碰撞后物体的运动状态和速度。
总之,弹簧模型是一个非常重要的物理学模型,它可以应用于很多不同的场合。
在动量中,弹簧模型可以用来描述碰撞过程中的能量转换和动量守恒。
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模型组合讲解弹簧模型动力学问题
模型组合讲解一一弹簧模型(动力学问题)李涛[模型概述]弹簧模型是高考中出现最多的模型之一,在填空、实验、计算包括压轴题中都经常出现, 考查范围很广,变化较多,是考查学生推理、分析综合能力的热点模型。
[模型讲解]正确理解弹簧的弹力例1.如图1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11、|2、|3、14依次表示四个弹簧的伸长量,则有()③ ④图1B. |4 |3C. |1 13D. 12 |4解析:当弹簧处于静止(或匀速运动)时,弹簧两端受力大小相等,产生的弹力也相等,用其中任意一端产生的弹力代入胡克定律即可求形变。
当弹簧处于加速运动状态时,以弹簧为研究对象,由于其质量为零,无论加速度a为多少,仍然可以得到弹簧两端受力大小相等。
由于弹簧弹力F弹与施加在弹簧上的外力F是作用力与反作用的关系,因此,弹簧的弹力也处处相等,与静止情况没有区别。
在题目所述四种情况中,由于弹簧的右端受到大小皆为F的拉力作用,且弹簧质量都为零,根据作用力与反作用力关系,弹簧产生的弹力大小皆为F,又由四个弹簧完全相同,根据胡克定律,它们的伸长量皆相等,所以正确选项为D。
二.双弹簧系统例2. (2004年苏州调研)用如图2所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。
该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。
A. 12 11①用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为 2.0kg的滑块,滑块可无摩擦的滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。
现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后,汽车静止时,传感器a、b的示数均为10N (取g 10m/s2)a i的方向向右或向前。
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、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A. l4>l3>l2>l1 B. l4=l3=l2=l1 C. l1>l3>l4>l2 D. l1>l3=l4>l2解析:B本题设计巧妙之处在于研究对象的选择,这个研究对象并不是木块,也不是整个弹簧,而是以弹簧最右端的"一点"进行受力研究。
弹簧模型的3种解题技巧及23道题归类汇总
弹簧模型的3种解题技巧及23道题归类汇总
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,综合性较强,学生普遍感到困难!
洪老师高考必备资料库中,我们物理老师对于最常见的对象模型进行了15种分类归纳,其中有针对弹簧模型的3种解题技巧及23道题归类汇总分析。
弹簧模型是由弹簧连接的物体系统中关于平衡的问题、动力学过程分析的问题、功能关系的问题,但不包括瞬时性的问题。
由弹性绳、橡皮条连接的物体系统也归属于本模型的范畴.
1.由胡克定律结合平衡条件或牛顿运动定律定量解决涉及弹簧弹力、弹簧伸长量的问题。
2.由力与运动的关系分析物体的运动过程
3.涉及弹簧的弹性势能的定量计算。
