高一物理弹簧临界问题
高中物理常见临界条件

临 界 情 况临 界 条 件速度达到最大 物体所受合外力为零物体所受合外力为零刚好不相撞 两物体最终速度相等或者接触时速度相等刚好不分离两物体仍然接触、弹力为零两物体仍然接触、弹力为零原来一起运动的两物体分离时不只弹力为零且速度和加速度相等为零且速度和加速度相等 运动到某一极端位置粒子刚好飞出(飞不出)两个极板间的匀强电场的匀强电场粒子运动轨迹与极板相切粒子运动轨迹与极板相切粒子刚好飞出(飞不出)磁场粒子刚好飞出(飞不出)磁场 粒子运动轨迹与磁场边界相切粒子运动轨迹与磁场边界相切物体刚好滑出(滑不出)小车物体刚好滑出(滑不出)小车物体滑到小车一端时与小车的速度刚好相等相等刚好运动到某一点(“等效最高点”) 到达该点时速度为零到达该点时速度为零 绳端物体刚好通过最高点绳端物体刚好通过最高点 物体运动到最高点时重力(“等效重力”)等于向心力速度大小为杆端物体刚好通过最高点杆端物体刚好通过最高点 物体运动到最高点时速度为零物体运动到最高点时速度为零某一量达到极大(小)值双弹簧振子弹簧的弹性势能最大双弹簧振子弹簧的弹性势能最大 弹簧最长(短),两端物体速度为零弹簧最长(短),两端物体速度为零 圆形磁场区的半径最小圆形磁场区的半径最小磁场区是以公共弦为直径的圆磁场区是以公共弦为直径的圆 使通电导线在倾斜导轨上静止的最小磁感应强度磁感应强度安培力平行于斜面安培力平行于斜面两个物体距离最近(远)两个物体距离最近(远) 速度相等速度相等 动与静的分界点转盘上“物体刚好发生滑动”转盘上“物体刚好发生滑动” 向心力为最大静摩擦力向心力为最大静摩擦力刚好不上(下)滑刚好不上(下)滑保持物体静止在斜面上的最小水平推力拉动物体的最小力拉动物体的最小力 静摩擦力为最大静摩擦力,物体平衡静摩擦力为最大静摩擦力,物体平衡关于绳的临界问题绳刚好被拉直绳刚好被拉直 绳上拉力为零绳上拉力为零绳刚好被拉断绳刚好被拉断 绳上的张力等于绳能承受的最大拉力绳上的张力等于绳能承受的最大拉力 运动的突变天车下悬挂重物水平运动,天车突停天车下悬挂重物水平运动,天车突停重物从直线运动转为圆周运动,绳拉力增加增加绳系小球摆动,绳碰到(离开)钉子绳系小球摆动,绳碰到(离开)钉子 圆周运动半径变化,拉力突变圆周运动半径变化,拉力突变重力: G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力:F= Kx 滑动摩擦力:F 滑= m N静摩擦力:静摩擦力: O£ f 静£ f m万有引力:万有引力: F 引=G 221r m m电场力: F电=q E =q du u库仑力:库仑力: F =K221r q q (真空中、点电荷)磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。
牛顿运动定律的应用(整体临界弹簧三个专题)培训资料

专题一:牛顿运动定律与整体法、隔离法(一)1如图所示,木块A 、B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块 C 上,三者静置于地面,它们的质量之比是 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。
A 和B 的加速度分别是a A = ____ , a B = __2•如图所示,吊篮 P 悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体 Q 被固定在吊篮中的轻 弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮 P 和物体Q 的加速度大小是()A • a p = a o = gB • a p =2 g , a o = gC . a p = g , a o =2 gD . a p = 2g , a o = 0 3•如图7所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg 的物体A ,处于静止状态。
若将一个质量为3kg 的物体B 竖直向下轻放在 A 上的一瞬间,贝U A 对B 的压力大小为(取g=10m/s 2) ( )A . 30NB . 0C . 15ND . 12N 4•物块A i 、A 2、B I 和B 2的质量均为m , A i 、A 2用刚性轻杆连接,B i 、B 2用轻质弹簧连结,两个装置都放5.如图所示,放在光滑水平面上两物体 A 和B 之间有一轻弹簧,A 、B 质量均为m ,大小为F 的水平力作用在B 上,使弹簧压缩,A 靠在竖直墙面上,AB 均处于静止,在力 F 突然撤去的瞬时, 6. 如图所示,质量均为 m 的A 、B 两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平 面上,A 球紧靠竖直墙壁。
今用水平力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将F 撤去, 在这一瞬间 ①B 球的速度为零,加速度为零②B 球的速度为零,加速度大小为F/m③在弹簧第一次恢复原长之后, A 才离开墙壁 ④在A 离开墙壁后,A 、B 两球均向右做匀速运动 以上说法正确的是A .只有①B .②③C .①④D .②③④7.如图所示,质量为 M 的框架放在水平地面上,一个轻质弹簧固定在框架上,下端拴一个质量为m 的小球,当小球上下振动时, 框架始终没有跳起, 在框架对地面的压力为零的瞬间, 小球加速度大小为( )A . gB . (M — m)g/mC . 0D . (M+m)g/m&如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,电磁铁 A 和秤盘C (包括支架)的总质量为 M , B 为铁片,质 量为m ,整个装置用轻绳悬挂于 0点。
弹簧类型题

弹簧类型题弹簧类问题是高中物理中非常典型的变力作用模型,因这类问题过程复杂,涉及的力学规律多,综合性强,能全面考查学生的科学思维、实验探究等物理核心素养,是历年高考命题的热点,但大部分学生解决弹簧类问题感觉比较困难,思路不清,甚至无从下手.本文通过典型实例分析牛顿运动定律中的弹簧类问题、功能关系中的弹簧类问题、动量守恒定律中的弹簧类问题和实验中的弹簧问题,旨在帮助学生深刻剖析力学中弹簧类问题,抓住解题要点,提高备考效率.一、弹簧类问题命题突破要点1.弹簧的弹力是一种由弹性形变决定大小和方向的力,在弹性限度内,根据胡克定律可知F弹=kx,当题目中出现弹簧时,要注意弹力的大小和方向时刻要当时的形变相对应.一般从分析弹簧的形变入手,先确定弹簧原长位置、形变后位置、形变量x 与物体空间位置变化的关系后,分析形变所对应的弹力大小和方向,进而分析物体运动状态及变化情况.2.弹簧的形变发生改变需要时间,瞬间可认为无形变量,弹力不变,弹性势能不变.F弹=kx 中x 表示形变量,弹力和弹性势能为某特定值时,可能对应两种状态(即弹簧伸长或压缩),高考经常在此设置题目.3.求弹簧的弹力做功时,因F弹随位移呈线性变化,可先求平均力,再用功的定义式W=Fx 进行计算,也可根据功能关系ΔEp=-W (弹性势能的变化等于物体克服弹力做的功)计算,弹性势能表达式Ep=1/2kx2在目前高考中不做定量计算要求.4.弹簧连接物体组成的系统,因弹力为系统的内力,当系统外力合力为零时,系统动量守恒,应用动量守恒定律可快速求解物体的速度,此类问题涉及物体多,过程复杂,常以选择题或计算题的形式出现,注意抓住临界状态及条件,结合能量守恒定律便可求解.二、四种弹簧类问题题型一牛顿运动定律中的弹簧类问题1.弹簧弹力的特点:(1)瞬时性.弹力随形变的变化而变化,弹簧可伸长可压缩,两端同时受力,大小相等方向相反;(2)连续性.弹簧形变量不能突变,约束弹簧的弹力不能突变;(3)对称性.弹力以原长为对称,大小相等的弹力对应压缩和伸长两种状态.2.此类问题经常伴随临界问题.当题目中出现“刚好”“恰好”“正好”,表明过程中存在临界点;若出现取值范围、多大距离等词时表示过程存在“起止点”,这往往对应临界状态;若题目要求“最终加速度”“稳定速度”,即求收尾加速度和收尾速度.【例1】如图1所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B 在水平外力的作用下紧靠在一起压缩弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图1所示的一维坐标系,现将外力突然反向并使B 向右做匀加速运动,下列关于外力F、两滑块间弹力FN 与滑块B 的位移x 变化的关系图像可能正确的是( )【小结】准确理解胡克定律F=kx中各物理量的含义,注意x 为形变量(伸长量或缩短量),分析弹力一般从形变量入手,抓住弹力与物体位置或位置变化的对应关系,对物体进行受力分析,结合牛顿运动定律确定物体的运动状态或各物理量随位置坐标的变化情况.题型二功能关系中的弹簧类问题1.题型特点:由轻弹簧连接的物体系统,一般有重力和弹簧弹力做功,这时系统的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化机械能守恒,注意应用功能关系或机械能守恒定律进行求解.2.注意三点:(1)对同一弹簧,弹性势能的大小由弹簧的形变量决定,与弹簧伸长或压缩无关;(2)物体运动的位移与弹簧的形变量或形变量的变化量有关;(3)如果系统中两个物体除弹簧弹力外所受合外力为零,则弹簧形变量最大时两物体速度相同.【例2】如图3所示,B、C 两小球由绕过光滑定滑轮的细线相连,C 球放在固定的光滑斜面上,A、B 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,A 球放在水平地面上.现用手控制住C 球,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知C 球的质量为4m,A、B 两小球的质量均为m ,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.开始时整个系统处于静止状态;释放C 球后,B 球的速度最大时,A 球恰好离开地面,求:来计算),或者采用功能关系法(利用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律求解).特别注意弹簧有相同形变量时,弹性势能相同.题型三动量守恒定律中的弹簧类问题1.题型特点:两个(或两个以上)物体与弹簧组成的系统在相互作用过程中,若系统不受外力或所受合外力为零,则系统的动量守恒;同时,除弹簧弹力以外的力不做功,则系统的机械能守恒.2.注意三点:(1)此类问题一般涉及多个过程,注意把相互作用过程划分为多个依次进行的子过程,分析确定哪些子过程动量或机械能守恒,哪些子过程动量或机械能不守恒;(2)对某个子过程列动量守恒和能量守恒方程时,初末状态的动量和能量表达式要对应;(3)一个常见的临界状态,即当弹簧最长或最短时,弹性势能最大,弹簧两端物体速度相等.题型四实验中的弹簧类问题实验中的弹簧类问题涉及的实验是“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”,即胡克定律F=kx.力F的测量要注意弹簧竖直且处于平衡状态,x的测量要注意不能超过弹性限度,用测量总长减去弹簧原长,不能直接测量形变量,否则会增大误差.胡克定律还可表述ΔF=kΔx,根据此式即使不测量弹簧的原长也可求劲度系数,通常以弹力F 为纵坐标,弹簧长度或伸长量x 为横坐标,通过图像斜率求劲度系数.【小结】本题用固定在弹簧上的7个指针探究弹簧的劲度系数与弹簧长度的关系,将探究劲度系数k与弹簧圈数n的关系转化为探究1/k与n之间的关系,体现了化曲为直的思想,通过实验探究让学生感受弹力与形量之间的对应关系.三、结语弹簧因它的弹力、弹性势能与形变量之间有独特的关系,牛顿运动定律、机械能守恒定律及动量守恒定律等力学核心内容均可以以弹簧为载体进行考查,试题综合性强,难度大,能全面考查学生逻辑思维能力和运用数学知识解决物理问题的能力,备受命题专家的青睐,所以,备考当中应引起足够的重视.。
常见动量守恒中的临界问题

常见动量守恒中的临界问题
1.滑块与小车的临界
如图所示,滑块冲上小车后,滑块做减速运动,小车做加速运动,滑
块刚好不滑出小车的临界条件是滑块运达小车的右端时,滑块与小车
的速度相等。
2.涉及弹簧的临界问题
对于如图所示的由弹簧组成的系统,当物体A与弹簧作用后,物体A做减速运动,物体B 做加速运动,二者的间距逐渐减小,弹簧的压缩量逐渐增大,在二者
发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短时,两个物体的速度相
等。
3.涉及弧形槽的临界问题
如图所示在小球滑上带弧面的小车(小车放在光滑的水平面上)的过程中,
由于弹力的作用,小车在水平方向将做加速运动,小球做减速运动。
小球
在弧面上滑到的最高点的临界条件是小球与小车沿水平方向具有共同速度,
小球在竖直方向分速度等于零。
4.相向运动的两物体不相撞的临界问题
如图所示甲乙两人各乘一辆冰车在光滑水平冰面上滑冰。
两人迎面滑
来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙
迅速抓住。
两冰车恰好不相撞的条件是乙接到箱子后两冰车的速度相
等。
高考物理弹簧模型知识点

2019高考物理弹簧模型学问点2019高考物理弹簧模型学问点弹簧模型是以轻质弹簧为载体,与详细实际问题相结合,考查运动学、动力学、能量守恒、动量守恒、振动问题、功能关系、物体的平衡等相关问题。
有关弹簧的学问,是高考考查的重点,同时也是高考的难点,几乎每年的高考都会考查该内容,所以备考时要引起足够的重视.轻弹簧是一种志向化的物理模型,分析问题时不须要考虑弹簧本身的质量和重力.处理弹簧模型时,须要驾驭以下学问点:1.弹簧弹力的计算弹簧弹力的大小可以由胡克定律来计算,即弹簧发生形变时,在弹性限度内,弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,数学表达式为,其中是一个比例系数,叫弹簧的劲度系数.弹簧的弹力不是一个恒定的力,而是一个变力,其大小随着弹簧形变量的变更而变更,同时还与弹簧的劲度系数有关。
2.弹簧弹力的特点(1)弹簧弹力的大小与弹簧的形变量有关,当弹簧的劲度系数保持不变时,弹簧的形变量,弹簧的形变量发生变更,弹簧的弹力相应地发生变更;形变量不变,弹力也力也就保持不变,由于弹簧的形变不能发生突变,故弹簧的弹力也不能瞬间发生变更,这与绳子的受力状况不同.(2)当轻弹簧受到外力的作用时,无论弹簧是处于平衡状态还是处于加速运动状态,弹簧各个部分所受的力的大小是相同的.(3)弹簧弹力的方向与弹簧的形变有关,在拉伸和压缩两种状况下,弹力的方向相反.在分析弹簧弹力的方向时,肯定要全面考虑,假如题目没有说明是哪种形变,那么就须要考虑两种状况.(4)依据胡克定律可知,弹力的大小与形变量成正比,方向与形变的方向相反,可以将胡克定律的表达式写成F=kx,即弹簧弹力是一个线性回复力,故在弹力的作用下,物体会做简谐运动.3.弹性势能与弹力的功弹簧能够存储弹性势能,其大小为Ep=kx2/2,在中学阶段不须要驾驭该公式,但要知道形变量越大,弹性势能就越大,在形变量相同的状况下,弹性势能是相等的;一般状况下,通常利用能量守恒定律来求弹簧的弹性势能,由于弹簧弹力是一个变力,弹力的功就是变力的功,可以用平均力来求功,也可以通过功能关系和能量守恒定律来求解.4.常见的弹簧类问题(l)弹簧的平衡与非平衡问题;(2)弹簧的瞬时性问题;(3)弹簧的碰撞问题;(4)弹簧的简谐运动问题;(5)弹簧的功能关系问题;(6)弹簧的临界问题;(7)弹簧的极值问题;(8)弹簧的动量守恒和能量守恒问题;(9)弹簧的综合性问题.5.处理弹簧模型的策略(l)推断弹簧与连接体的位置,分析物体的受力状况;(2)推断弹簧原长的位置,现长的位置,以确定弹簧是哪种形变以及形变量的大小;(3)分析弹簧弹力的变更状况,弹箦弹力不能发生突变,以此来分析计算物体的运动状态;(4)依据相应的物理规律列方程求解,例如,物体处于平衡时,运用平衡条件和胡克定律求解.模型1 考查弹簧的瞬时性问题弹簧弹力的大小与弹簧形变有关,而弹簧的形变在瞬间是不能突变的,即弹簧形变的变更须要肯定的时间,所以弹簧弹力在瞬间不能够突变,这与绳模型是有区分的,不要混淆两者的区分,否则就会出错.模型2 考查弹簧中的碰撞问题弹簧中的碰撞问题是一类综合性很强的题目,一般综合了动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化等.假如弹簧作为系统内的一个物体时,弹簧的弹力对系统内物体做不做功都不影响系统的机械能,能量相互转化.在运动过程中,动能与势能相互转化。
高中物理必修一 第四章 专题强化 动力学临界问题

当汽车向右匀减速行驶时,设小球所受车后壁弹力为0时(临界状态) 的加速度为a0,受力分析如图甲所示. 由牛顿第二定律和平衡条件得: Tsin 37°=ma0, Tcos 37°=mg, 联立并代入数据得: a0=7.5 m/s2.
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当汽车以加速度a1=2 m/s2<a0向右匀减速行驶时,小球受力分析如图 乙所示. 由牛顿第二定律和平衡条件得: T1sin 37°-FN1=ma1, T1cos 37°=mg, 联立并代入数据得: T1=50 N,FN1=22 N, 由牛顿第三定律知,小球对车后壁的压力大小为22 N.
4.解答临界问题的三种方法 (1)极限法:把问题推向极端,分析在极端情况下可能出现的状态,从而 找出临界条件. (2)假设法:有些物理过程没有出现明显的临界线索,一般用假设法,即 假设出现某种临界状态,分析物体的受力情况与题设是否相同,然后再 根据实际情况处理. (3)数学法:将物理方程转化为数学表达式,如二次函数、不等式、三角 函数等,然后根据数学中求极值的方法,求出临界条件.
A.g2
m k
C.g
2m k
√B.g
m 2k
D.2g
m k
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静止时弹簧压缩量 x1=2mk g,分离时 A、B 之间的压 力恰好为零,设此时弹簧的压缩量为 x2,对 B:kx2- mg=ma,得 x2=32mkg,物块 B 的位移 x=x1-x2=m2kg, 由 v2=2ax 得:v=g 2mk,B 正确.
第四章
专题强化
探究重点 提升素养 / 专题强化练
动力学临界问题
学习目标
1.掌握动力学临界问题的分析方法. 2.会分析几种典型临界问题的临界条件.
高2024届-物理-练习-临界问题(答案)

牛顿运动定律(3)——临界问题一、分离类临界问题【例1】.如图所示,细线的一端固定于倾角为45˚的光滑斜面A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。
当斜面至少以加速度a =___g______ 向左运动时,小球对的压力等于零,当斜面以a=2g 的加速度向左运动时,线中拉力T =____5mg ____。
【变式1】如图所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB 两物体,B 的质量是A 的2倍,B 受到向右的恒力F B =2N ,A 受到的水平力F A =(9-2t )N ,(t 的单位是s)。
从t =0开始计时,则( ABD )A .A 物体在3s 末时刻的加速度是初始时刻的511倍;B .t >4s 后,B 物体做匀加速直线运动;C .t =4.5s 时,A 物体的速度为零;D .t >4.5s 后,AB 的加速度方向相反。
【例2】.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。
答案:t =2m (g —a )ka【变式2】. 一个弹簧测力计放在水平地面上,Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P 为一重物,已知P 的质量M =10.5 kg ,Q 的质量m =1.5 kg ,弹簧的质量不计,劲度系数k =800 N/m ,系统处于静止.如图所示,现给P 施加一个方向竖直向上的力F ,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2 s 内,F 为变力,0.2 s 以后,F 为恒力.求力F 的最大值与最小值.(取g =10 m/s 2)解析:设开始时弹簧压缩量为x 1,t =0.2 s 时弹簧的压缩量为x 2,物体P 的加速度为a ,则有kx 1=(M +m )g ①kx 2-mg =ma ②x 1-x 2=12at 2 ③ 由①式得x 1=(M +m )g k=0.15 m , ④ 由②③④式得a =6 m/s 2F 小=(M +m )a =72 N ,F 大=M (g +a )=168 N.二、相对滑动类临界问题【例3】.如图所示,在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为m A=2.0 kg,小车上放一个物体B,其质量为m B=1.0 kg.如图甲所示,给B一个水平推力F,当F增大到稍大于3.0 N时,A、B开始相对滑动.如果撤去F,对A施加一水平推力F′,如图乙所示.要使A、B不相对滑动,则F′的最大值F max为(C)A.2.0 N B.3.0 N C.6.0 N D.9.0 N解析:选C.根据题图甲所示,设A,B间的静摩擦力达到最大值F fmax时,系统的加速度为a.根据牛顿第二定律,对A、B整体有F=(m A+m B)a,对A有F fmax=m A a,代入数据解得F fmax=2.0 N.根据题图乙所示情况,设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a′,根据牛顿第二定律得:以B为研究对象有F fmax=m B a′以A、B整体为研究对象,有F max=(m A+m B)a′代入数据解得F max=6.0 N.故C正确.【变式3】. (多选)如图甲所示,物块A与木板B叠放在粗糙水平面上,其中A的质量为m,B的质量为2m,且B足够长,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。
高中物理弹簧问题----瞬时问题、平衡问题、非平衡问题、功能问题

图14 高中物理弹簧问题----瞬时问题、平衡问题、非平衡问题、功能问题专项突破典型的热点问题专题归纳:1、弹簧的瞬时问题弹簧的两端都有其他物体或力的约束时,使其发生形变时,弹力不能由某一值突变为零或由零突变为某一值。
2、弹簧的平衡问题这类题常以单一的问题出现,涉及到的知识是胡克定律,一般用f=kx 或△f=k •△x 来求解。
3、弹簧的非平衡问题这类题主要指弹簧在相对位置发生变化时,所引起的力、加速度、速度、功能和合外力等其它物理量发生变化的情况。
4、 弹力做功与动量、能量的综合问题在弹力做功的过程中弹力是个变力,并与动量、能量联系,一般以综合题出现。
它有机地将动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化结合在一起,以考察学生的综合应用能力。
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。
第一篇:弹簧中的力学问题1.如图,物块质量为M ,与甲、乙两弹簧相连接,乙弹簧下端与地面连接,甲、乙两弹簧质量不计,其劲度系数分别为k 1、k 2。
起初甲弹簧处于自由长度,现用手将甲弹簧的A 端缓慢上提,使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的2/3,则A 端上移距离可能是( ) A .(k 1+k 2)Mg/3k 1k 2 B .2(k 1+k 2)Mg/3k 1k 2 C.4(k 1+k 2)Mg/3k 1k 2 D.5(k 1+k 2)Mg/3k 1k 22.(99全国)如右图所示,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 23、如图14所示,A 、B 两滑环分别套在间距为1m 的光滑细杆上,A 和B 的质量之比为1∶3,用一自然长度为1m 的轻弹簧将两环相连,在 A 环上作用一沿杆方向的、大小为20N 的拉力F ,当两环都沿杆以相同的加速度a 运动时,弹簧与杆夹角为53°。
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高一物理弹簧临界问题
高一物理弹簧的临界问题是一个涉及动力学和弹力学的复杂问题。
以下是解决此类问题的一般步骤:
1. 分析物体的受力情况:对于与弹簧相连的物体,我们需要分析其受到的重力、弹力和其他可能的力。
2. 确定临界条件:弹簧的临界状态通常发生在其形变量最大或最小的时候。
这些临界状态可能是物体速度为零、加速度为零、弹簧伸长量或压缩量最大等。
3. 运用动力学方程:根据牛顿第二定律,结合物体在临界点的速度和加速度信息,可以建立动力学方程。
4. 求解方程:解方程以找到物体的速度、加速度、弹簧的形变量等。
5. 考虑能量守恒:在某些情况下,弹簧的弹力可能会引起其他形式的能量变化,如动能和势能的相互转化。
在这种情况下,需要使用能量守恒定律来解决问题。
6. 分析多过程问题:对于涉及物体与弹簧相互作用的多过程问题,需要仔细分析每个过程中的受力情况和运动状态,并找出临界条件。
7. 总结答案:根据以上步骤,可以总结出物体与弹簧相互作用时的运动规律和临界条件,从而得出最终答案。
解决此类问题需要深入理解牛顿运动定律、能量守恒定律和胡克定律的应用,并且能够灵活运用这些知识来分析复杂的物理情景。
如有需要,可以查阅相关资料或咨询物理老师。