北京市2017年高三物理一轮专题复习弹簧问题

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1、专题弹簧问题弹養的伸长1和弹力09计算胡克定律:F=kx.假题的主要关聽找弹養原长位■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,让学生加深弹赞问题

2、的儿个考点,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k.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2等T^nig时,求A点上提的高度。精华

3、提炼:练习1如图所示,两木块的质量分别为nn和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为h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().migf、ni2g厂mig小m2g练习2.—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0的距离为(不考虑小球的大小)()A.3LB・4LC・5LD・6L类型二瞬时性

4、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.Q=g,二gB.8a二g93a=0C.9创二0D.9朋二g精华提炼:练习1:如图所示,在光滑的水平而上,质量分别为nh和m2的木块A和BZ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ai和a?,贝9()AB

5、m2mi+m2aA.ai=a2=0C.ai=;_am:+m2Bai=a、a2=0mi、a2=—anh练习2:如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为1.和12的两根细线上,h的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为0,12水平拉直,物体处于平衡状态。////////////二二二二二二////////////(1)现将12剪断,求剪断瞬间物体的加速度。(2)若将图屮的细线h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12瞬I'可物体的加速度。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

6、•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二12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数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二

7、10m/s2)精华提炼:练习如图示,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屮,小球速度、合力的变化情况是()(1)现将12剪断,求剪断瞬间物体的加速度。(2)若将图屮的细线h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12瞬I'可物体的加速度。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

8、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二12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数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?(

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