高考物理彈簧類系列問題-資料下載頁
2025-10-31 22:46本頁面
【導(dǎo)讀】題幾乎每年高考卷面均有所見,，引起足夠重視.時，彈力不能由某一值突變?yōu)榱慊蛴闪阃蛔優(yōu)槟骋恢?。律，一般用f=kx或△f=k?物理量發(fā)生變化的情況。能量聯(lián)系，一般以綜合題出現(xiàn)。分析解決這類問題時，要細致分析彈簧的動。態(tài)過程，利用動能定理和功能關(guān)系等知識解題。，因該變力為線性變化，性討論.因此，在求彈力的功或彈性勢能的改變時，一般以能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度來求解.一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，l2水平拉直，評價并說明理由.完全相同，即a=gtanθ，你認為這個結(jié)果正確嗎?力的大小發(fā)生了突變，此瞬間T2=mgcosθ,可知，當N≠0時，AB有共同加速度a=a/，別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。從開始到此時物塊A的位移d，重力加速度為g。解：令x1表示未加F時彈簧的壓縮量，簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)。能使B離開地面但不繼續(xù)上升。已知重力加速度為g。由機械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧性勢能的增加
【正文】 能上升的高度 xB由功能關(guān)系知 189。2mv1/2=2mgxBsinθ, 得 xB=4L/3. B第二次與 A碰前速度 v2由 189。2mv22=2mgsinθ( ) 4L L362v = 7 g L /6碰后的共同速度由動量守恒得 /2 2v = 7 g L /63兩者到達 M點時的速度為 v2//,由功能關(guān)系知 : L6189。3mv2//2=189。3mv2/2＋ 3mgsinθ － μ mgcosθ ,得 L6 專題訓(xùn)練 //2v = 1 7 g L / 2 9隨后重復(fù)上述過程 ,得 A上升的離 M點的距離 x/A由功能關(guān)系知 :189。mv2//2=μ mgcosθ x/A＋ mgx/Asinθ, 得 x/A= 17L58B能上升的高度 x/B由功能關(guān)系知 189。2mv2//2=2mgx/Bsinθ,得 x/B= 17L29由此可見 A第一次離開 M點的距離即為最大距離 , xA=L/6 (2)由受力分析知 3mgsinθμmgcosθ, 由此推斷物塊 A與 B最后將在 OM間做往復(fù)運動 .故產(chǎn)生的總內(nèi)能 E0=189。2mv02＋ 2mgLsinθ=3mgL 專題訓(xùn)練 B v0 A ．光滑水平面上有一小車 B．右端固定一砂箱，砂箱左側(cè)連接一水平輕彈簧 ,小車和砂箱的總質(zhì)量為 M。車上放著一物塊 A，質(zhì)量也是 M，且物塊 A與左側(cè)的車面間的動摩擦因數(shù)為 μ ，與其他車面間的摩擦不計。物塊 A隨小車以速度 v0正向右勻速運動。在車勻速運動時 ,離砂面 H高處有一質(zhì)量為 m的泥球自由下落，恰好落在砂箱中，求： （ 1）小車在前進中，彈簧彈性勢能的最大值。 (2)為使物塊 A不從小車上滑下， 車面粗糙部分至少應(yīng)多長。 專題訓(xùn)練 解 :(1)泥球落入砂箱的過程 ,動量守恒 ,小車的速度變?yōu)?v,Mv0=(M＋ m)v 當 A與車速度相等時 ,彈簧的壓縮量 x最大 ,即彈性勢能最大 ,設(shè)此時的共同速度為 u,則由動量守恒知 : (M＋ m)v＋ Mv0=(2M＋ m)u, 由功能關(guān)系知 :189。Mv02＋ 189。(M＋ m)v2=189。(2M＋ m)u2＋ EP 故 ? ? ? ?220pM m vE=2 M + m 2 M + m(2)當彈簧恢復(fù)到原長時 ,物體 A脫離彈簧進入摩擦車面 ,直至與車相對靜止 ,共同速度為 v/,由動量守恒和功能關(guān)系知 :2Mv0=(2M+m)V/, μMgS 相 ＋ 189。(2M＋ m)v/2=EP＋ 189。(2M＋ m)u2 20相 22mvS=2 μ g (2 M + 3 M m + m ) 專題訓(xùn)練 A B V0 ，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為 mA和 mB的兩物塊 A、 B相連接，并靜止在光滑的水平面上，已知 mA=1 kg,現(xiàn)使 A瞬時獲得水平向右的初速度 v0，從此時刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，其中 A物塊的速度圖線略去了開始的一小段。已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。試求： （ 1)物塊 A的初速度 v0的大小和物塊 B的質(zhì)量 mB。 (2)在 A,B和彈簧相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能 (3)整個探究過程采用了哪些科學(xué)方法 A．類比分析 。 。 。度 專題訓(xùn)練 B C A x0 3x0 m的小球 B與質(zhì)量為 2m的小球 C之間用一根輕質(zhì)彈簧連接，現(xiàn)把它們放置在豎直固定的內(nèi)壁光滑的直圓筒內(nèi)，平衡時彈簧的壓縮量為 x0，如圖所示．設(shè)彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量（即伸長量或縮短量）的平方成正比．小球 A從小球 B的正上方距離為 3x0的 P處自由落下，落在小球 B上立刻與小球 B粘連在一起向下運動，它們到達最低點后又向上運動．已知小球 A的質(zhì)量也為 m時，它們恰能回到 O點（設(shè) 3個小球的直徑相等，且遠小于 x0，略小于直圓筒內(nèi)徑）．問小球 A 至少在 B球正上方多少距離處自由落下， 與 B球粘連后一起運動，可帶動小球 C離開 筒底？ 專題訓(xùn)練 解 :由題意知 kx0=mg,A球落 B球處時的速度 :189。mvA2=mg3x0,即 A0v = 6 g x與 B碰撞過程動量守恒 ,mvA=(2m)v合 , A0合1v = v = 3 g x 22/ 0合1 5 g xv=2隨后壓縮彈簧又恢復(fù)的過程機械能守恒 , 189。2mv合 2＋ EP=2mgx0, EP=189。mgx0=189。kx02 要帶動 C球離開筒底 ,則彈簧需伸長 x/,kx/=2mg,即 x/=2x0,由能量守恒 189。2mv合 /2＋ EP=2mg(x/＋ x0)＋ EP/ 由題意知 EP/=189。kx/2=189。k(4x02)=4EP=2mgx0 故 //A0合v = 2 v = 3 0 g x,由動量守恒得 所以得 A球離 B球高度 :189。mvA/2=mgH, H=15x0 專題訓(xùn)練 A B ，彈簧上端固定在一 O點，下端掛一木匣 A, 木匣 A頂部懸掛一木塊 B（可當作質(zhì)點）， A和 B的質(zhì)量都為m=1kg, B距木匣底面 h=16cm，當它們都靜止時，彈簧長度為 L，某時刻，懸掛木塊 B的細線突然斷開，在木匣上升到速度剛為 0時， B和 A的底面相碰，碰撞后結(jié)為一體，當運動到彈簧長度又為 L時 ,速度變?yōu)?v/=1m/s。求： (1)碰撞中的動能損失△ Ek； (2)彈簧的勁度系數(shù) k。 (3)原來靜止時的彈性勢能 E0 專題訓(xùn)練 A B 解 :(1)從 B開始下落到彈簧長度再次恢復(fù)為 L的過程中 ,系統(tǒng)損失的機械能為 :ΔE=mgh － 189。2mv/2= 則碰撞中動能損失等于系統(tǒng)的機械能損失 :ΔE K=ΔE= (2)設(shè)彈簧開始時的伸長量為 x,碰前 B的速度為 VB,碰后 A和B的共同速度為 V,則原來靜止時 :kx=2mg, 線斷后 ,A將做簡諧振動振動 ,在其平稀位置處 ,應(yīng)有 kx1=mg 由上兩式可得 :x=2x1 即當 A的速度為零時 ,A向上振動了半周 ,上移了 x,此時彈簧剛好為原長 . 碰前過程 ,對 B:mg(h－ x)=189。mvB2 碰撞過程中 ,對系統(tǒng) mvB=2mv,ΔE K=189。mvB2－ 189。2mv2 代入各式數(shù)據(jù)后得 x==500N/m.
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