北京市2017年暑假新高三物理一轮专题复习弹簧问题

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1、专题弹簧问题知识导图轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题几乎每年高考卷面均有所见，应引起足够重视。2016年第11题18分考查弹簧做功与弹性势能问题2014年第6题8分考查弹簧的瞬时性问题模型2013年第11题18分考查弹簧的临界问题及做功问题2011年第6题8分考查弹力的计算及瞬时性问题教学目标1.通过本节课的学习，让学生加深弹簧问题的几个考点，学会每个考点对应的解题方法。2.让学生认识到弹簧问题的共性：不能突变；弹簧问题一定要找到几个临

2、界点。3.提升学生综合分析物理问题能力，学会用动量能量的观点解决物理问题。题型分类及方法点拨类型一弹簧的伸长量和弹力的计算方法点拨：这类题一般以单一问题出现，涉及到的知识点是胡克定律：F=kx.解题的主要关键是找弹簧原长位置。例题1：如图所示，劲度系数为k2的轻质弹簧竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的弹簧的上端A缓慢向上提，当提到下端弹簧的弹力大小恰好等于mg时，求A点上提的高度。精华提炼：练习1如图所示，两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡

3、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.B.C.D.练习2.一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小） ()A.3LB.4LC.5LD.6L类型二瞬时性问题方法点拨：这类问题主要考查弹簧弹力不能发生突变这一特性。解题的主要关键是剪断（或撤掉）某力前后，弹簧弹力不变。例题2：如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均

4、保持静止.当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为 ()A.aA=g,aB=gB.aA=g，aA=0C.aA=2g，aB=0D.aA=0，aB=g精华提炼：练习1：如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬间A和B的加速度为a1和a2，则 ()A.a1=a2=0B.a1=a、a2=0C.a1=a、a2=aD.a1=a、a2=-a练习2：如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1和l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为

5、θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。（1）现将l2剪断，求剪断瞬间物体的加速度。（2）若将图中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图所示，其他条件不变，求剪断l2瞬间物体的加速度。类型三临界问题与牛顿运动定律的结合方法点拨：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、速度和合外力等其它物理量发生变化的情况。解决这类题主要找临界点（几个特殊位置）：初始位置、原长位置、末位置、两物体恰好分离时等，再结合牛顿运动定律解决问题。例题3：如图所示，一个弹簧测力计的秤盘和弹簧质量都不计，盘内放有一质量m=12kg并处于静止的物体P，弹簧劲度系数

6、k=300N/m，现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动，在这过程中，头0.2s内F是变力，之后F是恒力，则（1）P作匀加速运动的加速度大小为多少?（2）F的最小值、最大值分别为多少?（g=10m/s2）精华提炼：练习1：如图示，自由落体的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球速度、合力的变化情况是 ()A.合力变小，速度变小B.合力变小，速度变大C.合力先变小，后变大速度先变大，后变小D.合力先变小，后变大；速度先变小。后变大练习2：.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的

7、质量分别为m1和m2，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态。（1）弹簧被压缩的长度是多少?（2）现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求当物块B刚要离开C时物块A的加速度a，已知重力加速度为g。类型四临界问题与弹簧做功的结合方法点拨：这类题主要也是分析几个临界点以及弹簧做功的特点。在求弹簧做功时，因该变力为线性变化，可以先求平均力，再用功的定义进行计算，也可据动能定理和功能关系：能量转化和守恒定律求解。同时要注意弹力做功的特点：弹力的功等于弹性势能增量的负值。弹性势能的公式Ep=kx2,高考不作定量要求，可作定性讨论。因此，在求

8、弹力的功或弹性势能的变化时，一般以能量的转化与守恒的角度来求解。例题4:如图所示