高考物理彈簧問題課件(編輯修改稿)
2024-12-15 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力 mg，彈簧的彈力F=kx和平板的支持力 N作用。據(jù)牛頓第二定律有： mgkxN=ma 得 :N=mgkxma 當(dāng) N=0時(shí)，物體與平板分離， 所以此時(shí) : kagmx)( ??221 atx ?kaagmt)(2 ??因?yàn)? ，所以 圖 7 總結(jié)： 對(duì)于面接觸的物體， 在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r(shí) ，它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件，就可順利解答相關(guān)問題。 練習(xí) 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） F 圖 9 思考： 1 何時(shí)分離時(shí)？ 2分離時(shí)物體是否處于平衡態(tài)。彈簧是否處于原長(zhǎng)？ ？ 。 要求從開始到分離力 F做的功，需要知道哪些條件？ F 圖 9 如圖 9所示，一勁度系數(shù)為 k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為 m=12kg的物體 A、 B。物體 A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要加一豎直向上的力 F在上面物體 A上，使物體 A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng) B剛要離開地面，設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)， g=10m/s2 ， 求：（ 1）此過程中所加外力 F的最大值和最小值。 （ 2）此過程中外力 F所做的功。 A B F 圖 9 解： (1)A原來靜止時(shí)： kx1=mg ① 當(dāng)物體 A開始做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F最小， 設(shè)為 F1，對(duì)物體 A有： F1＋ kx1－ mg=ma ② 當(dāng)物體 B剛要離開地面時(shí)，拉力 F最大， 設(shè)為 F2，對(duì)物體 A有： F2－ kx2－ mg=ma ③ 對(duì)物體 B有： kx2=mg ④ 對(duì)物體 A有： x1＋ x2＝ ⑤ 221 at由①、④兩式解得 a=， 分別由②、③得 F1＝ 45N， F2＝ 285N A B F 圖 9 (2)在力 F作用的 ，初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等，由功能關(guān)系得： WF=mg(x1＋ x2)+ ?2)(21 atm思考：若 A、 B的質(zhì)量不相等，求此過程中外力 F所做的功，還需要知道哪些條件？
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