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《专题复习2—弹簧类问题分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、弹簧类系列问题[P3・]复习精要轻弹贅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，牛顿定律的应川及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题儿乎每年高考卷面均有所见,，引起足够重视.（一）弹赞类问题的分类1、弹簧的瞬时问题弹簧的两端都有其他物体或力的约束时，使其发生形变时，弹力不能由某一值突变为零或由零突变为某一值。2、弹簧的平衡问题这类题常以吃一的问题出现，涉及到的知识是胡克定律，一般用会1^或厶f=k*Ax來求解。3、弹簧的非平衡问题这类题主要指弹•簧在和对位置发生变化时，所引起
2、的力、加速度、速度、功能和合外力等其它物理量发牛变化的情况。4、弹力做功与动量、能量的综合问题在弹力做功的过程中弹力是个变力，并与动量、能量联系，一般以综合题出现。有机地将动暈守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化结合在一起。分析解决这类问题时，要细致分析弹簧的动态过程，利用动能定理和功能关系等知识解题。[P5.]（二）弹簧问题的处理办法1•弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力•当题tl中出现弹簧时，要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应•在题「【屮一般应从弹簧的形变分析入手，先确定弹簧原长位置，现长位置，找出形变
3、量x与物体空间位置变化的几何关系，分析形变所对应的弹力人小、方向，以此来分析计算物体运动状态的可能变化.2.因弹簧（尤其是软质弹簧）其形变发生改变过程需要一•段时间，在瞬间内形变量可以认为不变.因此，在分析瞬时变化时，对以认为弹力大小不变，即弹赞的弹力不突变.3.在求弹簧的弹力做功时，因该变力为线性变化，可以先求平均力，再川功的定义进行计算,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：?72VVk=-（滋叮一滋叮），弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式£p二滋髙考不作定量要求，可作定性
4、讨论•因此，在求弹力的功或弹性势能的改变时，一般以能量的转化与守恒的角度来求解.[P7.]例1・（2001年上海）如图（A）所示，一质量为加的物体系于长度分別为“、S的两根细线上，/1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为〃，S水平拉直，物体处于平衡状态•现将/2线剪断，求剪断嶙时物体的加速度.乡/■Zj0•/?（1）下曲是某同学对该题的一种解法:解：设“线上拉力为Tp/2线上拉力为丁2,重力为加小物体在三力作用下保持平衡：Tjcos0=mg,7]sin（）=丁2,T2"gtan0剪断线的瞬间，仪突然消失，物体即在了2反方向获
5、得加速度•因为〃以归咖,所以加速度〃，方向在T2反方向，你认为这个结果止确吗?请对该解法作出评价并说明理山.答：（1）结果不止确.因为/2被剪断的瞬间，“上张力的大小发主了突变，此瞬间T=mgcosB、a=gsin&（2）若将图A中的细线l｛改为长度相同、质量不计的轻弹簧，不变，求解的步骤少（1）完全相同，即a=gtan0,你认为这个结果正确吗?请说明理市.答：（2）结果正确，因为々被剪断的瞬间、弹簧仃的长度不能发牛突变、T｝的大小和方向都不变.[P9J例2、（2005年全国理综III卷）如图所示，在倾也为B的光滑斜面上有两个
6、川轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使Z向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d,重力加速度为go解：令勺表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律町知令“2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，。表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律知：mgsinO=kxj①k.v2=mBgsin0②F-(mA+mR)gsin0F—m^gsin()—③mA由题意d=x
7、+%2⑤(mA+mB)gsin
8、0rh①②⑤式对得[P10・]例3、如图示，倾角30°的光滑斜而上，并排放着质量分别是mA=10kg和mB=2kg的A、B两物块，一个劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端f/与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加-•沿斜而向上的夕^力F,使物块A沿斜而向上作匀加速运动，已知力F在前0.2s应眇内为变力，0.2s后为力，g取10m/s2,求F的最大值和最^^^0。小值。答：Fmin=(m八+mB)=60N［P12.］例4・A、B两木块廉放在竖直轻弹簧上，如图所示，已知木块A、B质量分别为0.42kg
9、和0.40kg,弹贅的劲度系数^=100N/m,若在木块人上作用一个竖直向上的力F,使A由AB静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动（g=l（）m/s2）.（1）使木块4竖直做匀加速运动的过程中，力F的最大值（2）若木块rh静止开始做匀加速运动，直到力、3分离的
