高一物理--彈簧

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上【例4】如圖所示，A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。若A、B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則下列關(guān)系式正確的是 （ ）BAFAL2L1BL2L1 CL2L1 D由于A、B質(zhì)量關(guān)系未知，故無(wú)法確定L1、L2的大小關(guān)系解析：利用整體法和隔離法，分別對(duì)AB整體和物體B分別由牛頓第二定律列式求解，即得C選項(xiàng)正確。本題容易錯(cuò)選A或C，草率地認(rèn)為A、B置于粗糙水平面上時(shí)要受到摩擦力的作用，力F的大小

2、不變，因此L2應(yīng)該短一些，或認(rèn)為由于A、B質(zhì)量關(guān)系未知，故L1、L2的大小關(guān)系無(wú)法確定。答案：C題后反思：本題涉及到胡克定律、滑動(dòng)摩擦力、牛頓第二定律等。從考查方法的角度看，本題重在考查考生對(duì)整體法和隔離法的應(yīng)用，屬于2級(jí)要求。對(duì)胡克定律、摩擦力的考查在近年高考中屢屢出現(xiàn)，并可與其他知識(shí)相結(jié)合，變化靈活，體現(xiàn)對(duì)考生能力的考查。【例8】一彈簧秤秤盤(pán)的質(zhì)量M=1.5kg，盤(pán)內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=10.5kg的物體P，彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)，輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m，系統(tǒng)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示現(xiàn)給物體PFmkMP施加一豎直向上的拉力F，使P由靜止開(kāi)始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)已知在前0.2s時(shí)間內(nèi)F是變力

3、，在0.2s以后是恒力求物體勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度多大？取g=10m/s2 解析： 因?yàn)樵趖=0.2s內(nèi)F是變力，在t=0.2s以后F是恒力，所以在t=0.2s時(shí)，P離開(kāi)秤盤(pán)此時(shí)P對(duì)盤(pán)的壓力為零，由于盤(pán)的質(zhì)量M=1.5kg，所以此時(shí)彈簧不能處于原長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由平衡條件得 t=0.2s時(shí)，P與秤盤(pán)分離，設(shè)彈簧壓縮量為x2，對(duì)秤盤(pán)據(jù)牛頓第二定律得：t=0.2s內(nèi)，物體的位移：由以上各式解得a=6m/s2題后反思：與彈簧關(guān)聯(lián)的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度（形變量）隨之變化，物體所受彈力也相應(yīng)變化物體的位移和彈簧長(zhǎng)度的變化之間存在一定的幾何關(guān)系，這一幾何關(guān)系常常是解

4、題的關(guān)鍵8如圖所示，小車(chē)上有一個(gè)定滑輪，跨過(guò)定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車(chē)上開(kāi)始時(shí)小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)小車(chē)勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下述說(shuō)法中正確的是： （ ）A彈簧秤讀數(shù)變大，小車(chē)對(duì)地面壓力變大B彈簧秤讀數(shù)變大，小車(chē)對(duì)地面壓力變小C彈簧秤讀數(shù)變大，小車(chē)對(duì)地面的壓力不變D彈簧秤讀數(shù)不變，小車(chē)對(duì)地面的壓力變大8C（小車(chē)向右加速運(yùn)動(dòng)，懸繩向左偏，則繩中拉力大于重力，彈簧秤讀數(shù)變大，系統(tǒng)在豎直方向受地面的支持力不變，故C正確。）1如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽

5、出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為、。重力加速度大小為g。則有A， B，C， D，【答案】C【解析】在抽出木板的瞬時(shí)，彈簧對(duì)1的支持力和對(duì)2的壓力并未改變。對(duì)1物體受重力和支持力，mg=F,a1=0. 對(duì)2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律【命題意圖與考點(diǎn)定位】本題屬于牛頓第二定律應(yīng)用的瞬時(shí)加速度問(wèn)題，關(guān)鍵是區(qū)分瞬時(shí)力與延時(shí)力。6如右圖，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊：木箱靜止時(shí)彈自由落體處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)箱頂剛好無(wú)壓力，則在此段時(shí)間內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為( )A加速下降 B加速上升 C減速上升 D減速下降【答案】BD 【解析】木箱

6、靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂有壓力，則物塊受到頂向下的壓力，當(dāng)物塊對(duì)箱頂剛好無(wú)壓力時(shí)，表明系統(tǒng)有向上的加速度，是超重，BD正確。6.如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。彈簧開(kāi)始時(shí)處于原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力，A、B從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有 （ BCD ）A當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，A的速度達(dá)到最大D當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大解析：處理本題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，使用圖

7、象處理則可以使問(wèn)題大大簡(jiǎn)化。對(duì)A、B在水平方向受力分析如圖，F(xiàn)1為彈簧的拉力；當(dāng)加速度大小相同為a時(shí)，對(duì)有，對(duì)有，得，在整個(gè)過(guò)程中的合力（加速度）一直減小而的合力（加速度）一直增大，在達(dá)到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于的合力（加速度）。兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖，tl時(shí)刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2時(shí)刻兩物體的速度相等，速度達(dá)到最大值，兩實(shí)線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對(duì)位移最大，彈簧被拉到最長(zhǎng)；除重力和彈簧彈力外其它力對(duì)系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，tl時(shí)刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能并非最大值。

8、11.圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過(guò)程。下列選項(xiàng)正確的是 （ BC ） AmMBm2MC木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能解析：受力分析可知，下滑時(shí)加速度為，上滑時(shí)加速度為，所以C正確。設(shè)下滑的距離為l，根據(jù)能量守恒有，得m2M。也可以根據(jù)除了重力、彈性力做功

9、以外，還有其他力(非重力、彈性力)做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能，所以D不正確。3用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒁欢斯潭ㄔ趬ι系乃捷p彈簧壓縮了(小球與彈簧不拴接)，如圖所示，將細(xì)線燒斷后 ( CD )A小球立即做平拋運(yùn)動(dòng)B小球的加速度立即為gC小球脫離彈簧后做勻變速運(yùn)動(dòng)D小球落地時(shí)動(dòng)能大于mgh7如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量分別為m1和m2的甲、乙兩木塊，兩木塊中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接起來(lái)，現(xiàn)用一水平力F向左推木塊乙，當(dāng)兩木塊一起勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩木塊之間的距離是 （ B ）A B

10、 C D11如圖所示，一根輕彈簧豎直立在水平面上，下端固定。在彈簧正上方有一個(gè)物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮。當(dāng)彈簧被壓縮了x0時(shí)，物塊的速度減小到零。從物塊和彈簧接觸開(kāi)始到物塊速度減小到零過(guò)程中，物塊加速度大小a隨下降位移大小x變化的圖象，可能是下圖中的（ D ）A FB19如圖AB兩滑環(huán)分別套在間距為1m的兩根光滑平直桿上，A和B的質(zhì)量之比為13，用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在 A環(huán)上作用一沿桿方向大小為20N的拉力F，當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧與桿夾角為53。（cos53=0.6）求：（1）彈簧的勁度系數(shù)為多少？（2）若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬

11、間，A的加速度為a/，a/與a之間比為多少？（12分）答案：（1）K=100N/m （2）a1：a2=3：14.如圖a所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B，用以輕彈簧相連接，這個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（如圖b），研究從力F剛作用在木塊A瞬間到木塊B剛離開(kāi)地面瞬間的這一過(guò)程，并選定該過(guò)程中木塊A的起點(diǎn)位置為座標(biāo)原點(diǎn)則下面圖中能正確表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的圖是 （ A ）FABa圖b圖D.FOxC.FOxB.FOxA.FOxFAB10如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A、B用輕彈簧連接置于光滑的水平面上，開(kāi)始時(shí)兩木塊靜止且彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)?，F(xiàn)用

12、水平恒力F推木塊A，則從開(kāi)始到彈簧第一次被壓縮到最短的過(guò)程中： ( ABC )A兩木塊速度相同時(shí)，加速度aAvBCB的加速度一直在增大DA的加速度先減小后增大11.在靜止的電梯里放一桶水，把一個(gè)輕彈簧的一端連在桶底，另一端連接在浸沒(méi)在水中的質(zhì)量為m的軟木塞，如圖所示當(dāng)電梯由靜止開(kāi)始勻加速下降（ga）時(shí)，輕彈簧的長(zhǎng)度將發(fā)生怎樣的變化( B )A、伸長(zhǎng)量增加 B、 伸長(zhǎng)量減小C、伸長(zhǎng)量保持不變 D、由伸長(zhǎng)變?yōu)閴嚎sABF17合肥一六八中學(xué)2010屆高三第二次段考如圖所示，光滑水平面上，在拉力F作用下，AB共同以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，此瞬時(shí)A和B的加速度為a1和a2，則（ D

13、 ）Aa10，a20 Ba1a，a20Ca1a aDa1a a2a25.如圖所示，小車(chē)上放著由輕彈簧連接的質(zhì)量為mA1kg，mB0.5kg的A、B兩物體，兩物體與小車(chē)間的最大靜摩擦力分別為4N和1N，彈簧的勁度系數(shù)k0.2N/cm 。(1)為保證兩物體隨車(chē)一起向右加速運(yùn)動(dòng)，彈簧的最大伸長(zhǎng)是多少厘米？(2)為使兩物體隨車(chē)一起向右以最大的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)，彈簧的伸長(zhǎng)是多少厘米？解：(1) 為保證兩物體隨車(chē)一起向右加速運(yùn)動(dòng)，且彈簧的伸長(zhǎng)量最大，A、B兩物體所受靜摩擦力應(yīng)達(dá)到最大，方向分別向右、向左。對(duì)A、B作為整體應(yīng)用牛頓第二定律 (3分) 對(duì)A應(yīng)用牛頓第二定律 x = 0.1m (2) 為使兩物

14、體隨車(chē)一起向右以最大的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)， A、B兩物體所受靜摩擦力應(yīng)達(dá)到最大，方向均向右。對(duì)A、B作為整體應(yīng)用牛頓第二定律 對(duì)A應(yīng)用牛頓第二定律 x = 3.33cm 29如圖所示的裝置可以測(cè)量飛行器在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度該裝置是在矩形箱子的上、下壁上各安裝一個(gè)可以測(cè)力的傳感器（可測(cè)壓力和拉力），分別連接兩根勁度系數(shù)相同（可拉伸可壓縮）的輕彈簧的一端，彈簧的另一端都固定在一個(gè)滑塊上，滑塊套在光滑豎直桿上現(xiàn)將該裝置固定在一飛行器上，傳感器P在上，傳感器Q在下飛行器在地面靜止時(shí)，傳感器P、Q顯示的彈力大小均為10 N求：(1)滑塊的質(zhì)量（地面處的g=10 m/s2)(2)當(dāng)飛行器豎

15、直向上飛到離地面處，此處的重力加速度為多大？(R是地球的半徑)(3)若在離地面處時(shí)，傳感器P、Q顯示的彈力大小均為F=20 N，此時(shí)飛行器的加速度是多大？傳感器始終豎直方向放置，P在上， Q在下。解：(1) (2) 解之得 (3)由牛頓第二定律，得, 所以. 8.如圖所示，質(zhì)量kg和kg的兩物體，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.40的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為200N/m，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物體上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，取g=10m/s2，當(dāng)移動(dòng)0.50m時(shí)，兩物體間開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F的

16、大小為（C ）A80N B280N C380N D100NBA9.如圖，物體B經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的物體A相連， A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。用力把B往下壓到某一位置，釋放后，它恰好能使A離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。如果僅改變A或B的質(zhì)量，再用力把B往下壓到同一位置后釋放，要使A能離開(kāi)地面，下列做法可行的是 ( BD )A僅增加B的質(zhì)量 B僅減小B的質(zhì)量C僅增加A的質(zhì)量 D僅減小A的質(zhì)量10.如圖所示，甲、乙兩物體分別固定在一根彈簧的兩端，并放在光滑水平的桌面上，兩物體的質(zhì)量分別為m1和m2 ，彈簧的質(zhì)量不能忽略甲受到方向水平向左的拉力Fl 作用，乙受到水平向右的拉力F2作用下列說(shuō)法正確的是 ( A

17、) A只要FlF2， 甲對(duì)彈簧的拉力就一定小于乙對(duì)彈簧的拉力B只要mlm2，甲對(duì)彈簧的拉力就一定小于乙對(duì)彈簧的拉力C必須FlF2且mlm2 ，甲對(duì)彈簧的拉力才一定小于乙對(duì)彈簧的拉力 D不論Fl、F2及mlm2的大小關(guān)系如何，甲對(duì)彈簧的拉力都等子乙對(duì)彈簧的拉力2.如圖所示.一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn),今用一小物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,試判斷下列說(shuō)法正確的是 ( C )A.物體從A到B速度越來(lái)越大,從B到C速度越來(lái)越小B.物體從A到B速度越來(lái)越小,從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)D.物體在B點(diǎn)受合外力為零3.在水平面上放著兩個(gè)質(zhì)量分別為2 kg和3 kg的小鐵塊m和M,它們之間用一根自由長(zhǎng)度為10 cm,勁度系數(shù)為100 N/m的輕彈簧相連,鐵塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.鐵塊M受到一大小為20 N的恒定水平外力F,兩