彈簧問題的歸納總結

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上彈簧問題的歸類總結1、彈簧的瞬時問題彈簧的兩端都有其他物體或力的約束時，使其發(fā)生形變時，彈力不能由某一值突變?yōu)榱慊蛴闪阃蛔優(yōu)槟骋恢怠?、彈簧的平衡問題這類題常以單一的問題出現(xiàn)，涉及到的知識是胡克定律，一般用f=kx或f=kx來求解。3、彈簧的非平衡問題這類題主要指彈簧在相對位置發(fā)生變化時，所引起的力、加速度、速度、功能和合外力等其它物理量發(fā)生變化的情況。4、 彈力做功與動量、能量的綜合問題在彈力做功的過程中彈力是個變力，并與動量、能量聯(lián)系，一般以綜合題出現(xiàn)。它有機地將動量守恒、機械能守恒、功能關系和能量轉化結合在一起，以考察學生的綜合應用能力。分析解決這類問題時，要細

2、致分析彈簧的動態(tài)過程，利用動能定理和功能關系等知識解題。例1 在原子物理中，研究核子與核子關聯(lián)的最有效途經(jīng)是“雙電荷交換反應”。這類反應的前半部分過程和下面力學模型類似。兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài)。在它們左邊有一垂直軌道的固定檔板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖7所示，C與B發(fā)生碰撞并立即結成一個整體D。在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變。然后，A球與檔板P發(fā)生碰撞，碰后A、D靜止不動，A與P接觸而不粘連。過一段時間，突然解除銷定（鎖定及解除鎖定均無機械能損失），已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。（1）求

3、彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。（2）求在A球離開檔板P之后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能。PmmmABV0C圖9解：整個過程可分為四個階段來處理（1）設球與球粘結成時，D的速度為，由動量守恒定律，得 2，當彈簧壓至最短時，與的速度相等，設此速度為，由動量守恒定律，得 23，聯(lián)立、式得 （13）此問也可直接用動量守恒一次求出（從接觸到相對靜止）3，（13）（2）設彈簧長度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢能為，由能量守恒定律，得 （2）（3），撞擊后，與的動能都為零，解除鎖定后，當彈簧剛恢復到自然長度時，彈性勢能全部轉變成的動能，設的速度為，有（2），以后彈簧伸長，球離開擋板，并獲得速度設此時的速度為

4、，由動量守恒定律，得23，當彈簧伸到最長時，其彈性勢能最大，設此勢能為，由能量守恒定律，得（2）（3），聯(lián)立式得評析命題人暗設機關，巧布干擾，只有當考生全面讀懂、領會題意，并在頭腦中建立起非常清晰的物理圖景和過程，充分運用兩個守恒定律，化難為易，變繁為簡，才能明察秋毫，予以識破例2 如圖，質(zhì)量為的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為的物體C并從靜止狀態(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換

5、成另一個質(zhì)量為的物體D，仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放，則這次B剛離地時D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。 解：開始時，A、B靜止，設彈簧壓縮量為x1，有 kx1=m1g 掛C并釋放后，C向下運動，A向上運動，設B剛要離地時彈簧伸長量為x2，有 kx2=m2g B不再上升，表示此時A和C的速度為零，C已降到其最低點。由機械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧性勢能的增加量為 E=m3g(x1+x2)m1g(x1+x2) C換成D后，當B剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同，由能量關系得 由式得 由式得 綜上舉例，從中看出彈簧試題的確是培養(yǎng)、訓練學生物理思維和反映、開發(fā)學生的學習潛能的優(yōu)秀試題。彈

6、簧與相連物體構成的系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的運動狀態(tài)的變化，是學生充分運用物理概念和規(guī)律（牛頓第二定律、動能定理、機械能守恒定律、動量定理、動量守恒定律）巧妙解決物理問題、施展自身才華的廣闊空間，當然也是區(qū)分學生能力強弱、拉大差距、選拔人才的一種常規(guī)題型。因此，彈簧試題也就成為高考物理的一種重要題型。而且，彈簧試題也就成為高考物理題中一類獨具特色的考題。提高練習：1、對如圖所示的皮帶傳動裝置，下列說法中正確的是 BD(A)A 輪帶動B 輪沿逆時針方向旋轉(B)B 輪帶動A 輪沿逆時針方向旋轉(C)C 輪帶動D 輪沿順時針方向旋轉(D)D 輪帶動C 輪沿順時針方向旋轉2、如圖2所示，兩個木塊質(zhì)量分別為m1

7、和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧，在這過程中下面木塊移動的距離為：分析和解：此題用整體法求最簡單。由題意可將圖2改為圖3所示，這樣便于分析求解，當m1、m2視為一系統(tǒng)（整體）時，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，即F=0評析：盡管此題初看起來較復雜，但只需選用整體法來分析求解，問題就會迎刃而解。3、如圖4所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上作簡諧振動，振動過程中A、B之間無相對運動。設彈簧的勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡的位移為x時，A、B間磨擦力的大小等于 （ ）分析和解：此題屬于簡諧振動。當物體位移為x時，根據(jù)題意將M、m視為整體，由胡克定律和牛頓第二定律，得：再選A為研究對象，使A隨B振動的回復力只能是B振動的回復力只能是B對A的靜磨擦力，由f=ma 聯(lián)立得，故選（D）5、（2005年全國理綜III卷）如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。系統(tǒng)處一靜止狀態(tài)，現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動，求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d，重力加速度為g。解：令x1表示