專題：受力分析

學(xué)生對彈簧類問題覺得頭疼的重要原因有以下幾個(gè)方面：起首,因?yàn)閺椈刹唤弋a(chǎn)生形變，導(dǎo)致物體的受力隨之不竭變更，加快度不竭變更,從而使物體的活動狀況和活動進(jìn)程較龐雜.其次，這些龐雜的活動進(jìn)程中央所包含的隱含前提很難發(fā)掘.還有，學(xué)生們很難找到這些龐雜的物理進(jìn)程所對應(yīng)的物理模子以及處理辦法.依據(jù)近幾年高考的命題特色和常識的考核，就彈簧類問題分為以下幾種類型進(jìn)行剖析.一.彈簧類命題沖破要點(diǎn)1?彈簧的彈力是一種由形變而決議大小和偏向的力.當(dāng)標(biāo)題中消失彈簧時(shí)，起首要留意彈力的大小與偏向時(shí)刻要與當(dāng)時(shí)的形變相對應(yīng)，在標(biāo)題中一般應(yīng)從彈簧的形變剖析入手,先肯定彈簧原長地位.現(xiàn)長地位.均衡地位等，找出形變量x與物體空間地位變更的幾何干系，剖析形變所對應(yīng)的彈力大小.偏向，聯(lián)合物體受其他力的情形來剖析物體活動狀況.2?因軟質(zhì)彈簧的形變產(chǎn)生轉(zhuǎn)變進(jìn)程須要一段時(shí)光，在剎時(shí)內(nèi)形變量可以以為不變，是以，在剖析瞬時(shí)變更時(shí)，可以以為彈力大小不變，即彈簧的彈力不突變.3?在求彈簧的彈力做功時(shí)，因該變力為線性變更,可以先求平均力，再用功的界說進(jìn)行盤算，也可據(jù)動能定理和功效關(guān)系：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解.同時(shí)要留意彈力做功的特色：彈力做功等于彈性勢能增量的負(fù)值.彈性勢能的公式童廠，高考不作定量請求，可作定性評論辯論，是以在求彈力的功或彈性勢能的轉(zhuǎn)變時(shí)，一般以能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度來求解.1?均衡類問題例1?如圖1所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧兩頭分別與質(zhì)量為m.m的112物塊拴接，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端與物塊m拴接,下端壓在桌22面上（不拴接），全部體系處于均衡狀況.現(xiàn)施力將山］遲緩豎直上提，直到下面誰人彈簧的下端剛離開桌面.在此進(jìn)程中,m的重力勢能增長2了 宀的重力勢能增長了 .例2?如上圖2所示,A物體重2N,B物體重4N,中央用彈簧銜接,彈力大團(tuán)i小為2N，此時(shí)吊A物體的繩的拉力為T,B對團(tuán)i地的壓力為F,則T.F的數(shù)值可能是A.7N,0 B?4N,2NC?1N,6ND?0,6N均衡類問題總結(jié)：這類問題一般把受力剖析.胡克定律.彈簧形變的特色分解起來，考核學(xué)生對彈簧模子根本常識的控制情形.只要學(xué)生靜力學(xué)基本常識扎實(shí)，進(jìn)修習(xí)慣較好,這類問題一般都邑水到渠成，此類問題相對較簡略.2?突變類問題例3?如圖3所示，一質(zhì)量為m的小球系于長度分別為l.1的兩根細(xì)線12上,1的一端吊掛在天花板上，與豎直偏向夾角為&,1程度拉直，小球12處于均衡狀況.現(xiàn)將1線剪斷，求剪斷瞬時(shí)小球的加快度.若將圖3中2的細(xì)線1改為長度雷同.質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖4所示，其他前提不1變,求剪斷細(xì)線l2瞬時(shí)小球的加快度.突變類問題總結(jié)：不成伸長的細(xì)線的彈力變更時(shí)光可以疏忽不計(jì)，是以可以稱為“突變彈力”，輕質(zhì)彈簧的彈力變更須要一準(zhǔn)時(shí)光，彈力逐漸減小，稱為“漸變彈力”.所以，對于細(xì)線.彈簧類問題，當(dāng)外界情形產(chǎn)生變更時(shí)（如撤力.變力.剪斷），要從新對物體的受力和活動情形進(jìn)行剖析，細(xì)線上的彈力可以突變，輕彈簧彈力不克不及突變，這是處理此類問題的癥結(jié).3?碰撞型彈簧問題此類彈簧問題屬于彈簧類問題中相比較較簡略的一類,而其重要特色是與碰撞問題相似，但是，它與碰撞類問題的一個(gè)顯著不同就是它的感化進(jìn)程相對較長，而碰撞類問題的感化時(shí)光極短.例4?如圖6所示，物體B靜止在滑膩的程度面上,B的左邊固定有輕質(zhì)的彈簧，與B質(zhì)量相等的物體A以速度v向B活動并與彈簧產(chǎn)生碰撞,A.B始終沿同一向線，則A，B構(gòu)成的體系動能損掉最大的時(shí)刻是 卩AA.A開端活動時(shí) B.A的速度等于v時(shí) IC.B的速度等于零時(shí) D.A和B的速度相等時(shí)JIX圖74：機(jī)械能守恒型彈簧問題對于彈性勢能，高中階段其實(shí)不須要定量盤算，但是須要定性的懂得，即知道彈性勢能的大小與彈簧的形變之間消失直接的關(guān)系，對于雷同的彈簧，形變量一樣的時(shí)刻，彈性勢能就是一樣的，不管是緊縮狀況照樣拉伸狀況.例5?一勁度系數(shù)k=800N/m的輕質(zhì)彈簧兩頭分別銜接著質(zhì)量均為

m=12kg的物體A.B,它們豎直靜止在程度面上，如圖7所示.現(xiàn)將一豎直向上的變力F感化在A上，使A開端向上做勻加快活動，經(jīng)0.40s物體B剛要分開地面.求：⑴此進(jìn)程中所加外力F的最大值和最小值.⑵此進(jìn)程中力F所做的功.(設(shè)全部進(jìn)程彈簧都在彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2)例6?如圖8所示，物體B和物體C用勁度系數(shù)為k的彈簧銜接并豎直地靜置在程度面上.將一個(gè)物體A從物體B的正上方距離B的高度為H處由靜止釋放，下落伍與物體B碰撞,碰撞后A和B粘合在一路并連0忙向下活動，在今后的活動中A.B不再分別.已知物體A.B.C的質(zhì)量均為M,重力加快度為g，疏忽物體自身的高度及空氣阻力.求：A與B碰撞后剎時(shí)的速度大小.A和B—路活動達(dá)到最大速度時(shí)，物體C對程度地面壓力為多大？開端時(shí)，物體A從距B多大的高度自由落下時(shí)，在今后的活動中才干使物體C正好分開地面?5?簡諧活動型彈簧問題圖s彈簧振子是簡諧活動的經(jīng)典模子，有一些彈簧問題，假如從簡諧活動的角度思慮,應(yīng)用簡諧活動的周期性和對稱性來處理，問題的難度將大大降低.圖s例7?如圖9所示，一根輕彈簧豎直豎立在程度面上，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,將彈簧緊縮.當(dāng)彈簧被緊縮了X時(shí),物塊的速度減小到零.從物塊和彈簧0

接觸開端到物塊速度減小到零進(jìn)程中，物塊的加快度大小a隨降低位移大小x變更的圖像，可能是下圖中的例8?如圖10所示，一質(zhì)量為m的小球從彈簧的正上方H高處自由下落,接觸彈簧后將彈簧緊縮，在緊縮的全進(jìn)程中（疏忽空氣阻力且在彈性限度內(nèi)），以下說法準(zhǔn)確的是A.小球所受彈力的最大值必定大于2mgB?小球的加快度的最大值必定大于2gC?小球剛接觸彈簧上端時(shí)動能最大D.小球的加快度為零時(shí)重力勢能與彈性勢能之和最大6?分解類彈簧問題例9?如圖12所示，質(zhì)量為山］的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為2k,A.B都處于靜止?fàn)顩r.一條不成伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開端時(shí)各段繩都處于伸直狀況,A上方的一段繩沿豎直偏向.如今掛鉤上升一質(zhì)量為m的物體C并從靜止?fàn)顩r釋放，已知它正好3能使B分開地面但不持續(xù)上升.若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為（附+退）的物體D,仍從上述初始地位由靜止?fàn)顩r釋放，則此次B剛離地時(shí)D的速度的大小是若干？已知重力加快度為g.分解類彈簧問題總結(jié)：分解類彈簧問題一般物理情景龐雜，