《習(xí)題》教學(xué)設(shè)計(jì)(四川省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

專題彈簧類連接體問(wèn)題---------分離時(shí)臨界問(wèn)題討論一、臨界問(wèn)題兩個(gè)相互接觸的物體被彈簧彈出，這兩個(gè)物體在什么位置恰好分開(kāi)？這屬于臨界問(wèn)題?！扒『梅珠_(kāi)”既可以認(rèn)為已經(jīng)分開(kāi)，也可以認(rèn)為還未分開(kāi)。認(rèn)為已分開(kāi)，那么這兩個(gè)物體間的彈力必然為零；認(rèn)為未分開(kāi)，那么這兩個(gè)物體的速度、加速度必然相等。同時(shí)利用這兩個(gè)結(jié)論，就能分析出當(dāng)時(shí)彈簧所處的狀態(tài)。特點(diǎn)：1．還沒(méi)分開(kāi)所以有共同的速度和加速度；2．彈力為零。這種臨界問(wèn)題又分以下兩種情況：1．僅靠彈簧彈力將兩物體彈出，那么這兩個(gè)物體必然是在彈簧原長(zhǎng)時(shí)分開(kāi)的。例1．如圖所示，兩個(gè)木塊A、B疊放在一起，B與輕彈簧相連，彈簧下端固定在水平面上，用豎直向下的力F壓A，使彈簧壓縮量足夠大后，停止壓縮，系統(tǒng)保持靜止。這時(shí)，若突然撤去壓力F，A、B將被彈出且分離。下列判斷正確的是() A．木塊A、B分離時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度恰等于原長(zhǎng)B．木塊A．B分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小等于B的重力C．木塊A、B分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小等于A、B的總重力D．木塊A、B分離時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度可能大于原長(zhǎng)變式1．如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端與木塊B相連，木塊A緊靠木塊B放置，A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。用水平力F向左壓A，使彈簧被壓縮一定程度后，系統(tǒng)保持靜止。若突然撤去水平力F，A、B向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()

A．A、B一定會(huì)在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開(kāi)B．若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開(kāi)了，當(dāng)時(shí)彈簧一定是原長(zhǎng)C．若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開(kāi)了，當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)短D．若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開(kāi)了，當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)長(zhǎng)變式2．如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端與木塊B相連，木塊A放在木塊B上，兩木塊質(zhì)量均為m，在木塊A上施有豎直向下的力F，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）突然將力F撤去，若運(yùn)動(dòng)中A、B不分離，則A、B共同運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B對(duì)A的彈力有多大？（2）要使A、B不分離，力F應(yīng)滿足什么條件？2．除了彈簧彈力，還有其它外力作用而使相互接觸的兩物體分離。那么兩個(gè)物體分離時(shí)彈簧必然不一定是原長(zhǎng)。（彈簧和所連接的物體質(zhì)量不計(jì)分離時(shí)是彈簧的原長(zhǎng)，但質(zhì)量考慮時(shí)一定不是彈簧的原長(zhǎng)，）可看成連接體。例2．如圖所示，一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計(jì)，盤內(nèi)放一個(gè)物體P處于靜止，P的質(zhì)量m=12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m。現(xiàn)在給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在t=0．2s內(nèi)F是變力，在0．2s以后F是恒力，g=10m/s2，則F的最小值是

，F(xiàn)的最大值是

。變式1．一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=1．5kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=10．5kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖9所示?，F(xiàn)給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在最初0．2s內(nèi)F是變化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）點(diǎn)評(píng)：彈簧的彈力是變力，分析好何時(shí)兩者分離是關(guān)鍵，此時(shí)兩者間無(wú)作用力，且兩者的加速度剛好相等，另外牛頓定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的熟練應(yīng)用也是同學(xué)必須掌握的。變式2、如圖所示，質(zhì)量均為m=3kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側(cè)連接一勁度系數(shù)為k=l00N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。開(kāi)始時(shí)兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使物塊口在水平外力F作用下向右做a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直至與A分離，已知兩物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0．5，g=l0m/s2。求：（1