高考高中物理彈簧類問題的幾種模型及其處理方法-資料下載頁
2025-07-31 11:27本頁面
【導讀】學生對彈簧類問題感到頭疼的主要原因有以下幾個方面：首先，由于彈簧不斷發(fā)生形變，導致物體的受力隨之不斷變化，加速度不斷變化，從而使物體的運動狀態(tài)和運動過程較復雜。其次，這些復雜的運動過程中間所包含的隱含條件很難挖掘。還有，學生們很難找到這些復。雜的物理過程所對應的物理模型以及處理方法。根據近幾年高考的命題特點和知識的考查，筆者就彈簧類問題分為以下幾種類型進行分析，供讀者參考。當題目中出現彈簧時，首先要注。系，分析形變所對應的彈力大小、方向，結合物體受其他力的情況來分析物體運動狀態(tài)。算，也可據動能定理和功能關系：能量轉化和守恒定律求解。彈力做功等于彈性勢能增量的負值。彈性勢能的公式，高考不作定量要求，可。，其中，、分別是彈簧k1、k2的壓縮量。若彈簧處于拉伸狀態(tài)，則通過對A、B受力分析可得：，況和物體所處狀態(tài)不符，必須排除。若將圖3中的細線l1改為長度相同、質量不計。當外界用力壓彈簧時，彈簧會被壓縮，從而獲
【正文】 助簡諧運動的加速度對稱性來處理最方便。若物塊正好是原長處下落的，根據簡諧運動對稱性，可知最低點時所受的合力也是 mg，方向向上，所以彈力為 2mg，加速度為 g?，F在，初始位置比原長處要高，這樣最低點的位置比上述情況要低，彈簧壓縮量也要大，產生的彈力必定大于 2mg，加速度必定大于 g。 例 8． 如圖 10 所示，一質量為 m的小球從彈簧的正上方 H高處自由下落，接觸彈簧后將彈簧壓縮，在壓縮的全過程中（忽略空氣阻力且在彈性限度內），以下說法正確的是 A．小球所受彈力的最大值一定大于 2mg B．小球的加速度的最 大值一定大于 2g C．小球剛接觸彈簧上端時動能最大 D．小球的加速度為零時重力勢能與彈性勢能之和最大 解析： 本題是一個典型的簡諧運動模型問題?？蓞⒖祭?8分析即可。 6．綜合類彈簧問題 例 9． 質量均為 m的兩個矩形木塊 A和 B用輕彈簧相連接，彈簧的勁度系數為 k,將它們豎直疊放在水平地面上，如圖 13所示，另一質量也是 m的物體 C，從距離 A為 H的高度自由下落， C與 A相碰，相碰時間極短，碰后 A、 C不粘連，當 A、 C一起回到最高點時，地面對 B的支持力恰好等于 B的重力。若 C從距離 A為 2H高處自由落下，在 A、 C一起上升到某一位置 ， C與 A分離， C繼續(xù)上升，求： （ 1） C沒有與 A相碰之前，彈簧的彈性勢能是多少？ （ 2） C上升到最高點與 A、 C分離時的位置之間距離是多少？ 解：過程分析法 （ 1） C由靜止下落 H高度。即與 A相撞前的速度為 ，則： ，得出： （ 2） C與 A相撞，由動量守恒定律可得： 得出： （ 3） A、 C一起壓縮彈簧至 A、 C上升到最高點，由機械能守恒定律得： 得出 （ 4） C由靜止下落 2H 高度時的速度為 ，則： 得出 （ 5） C與 A相撞： 得出： （ 6） A、 C一起壓縮彈簧至 A、 C分離，由機械能守恒定律得： 得出： （ 7） C單獨上升 X高度，由機械能守恒定律得： 得出： 例 10． 如圖 12 所示，質量為 m1的物體 A經一輕質彈簧與下方地面上的質量為 m2的物體 B相連，彈簧的勁度系數為 k， A、 B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體 A，另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)， A上方的一段繩沿豎直方向?，F在掛鉤上升一質量為 m3的物體 C并從靜止狀態(tài)釋放，已知它恰好能使 B離開地面但不繼續(xù)上升。若將 C換成另一個質量為 的物體 D，仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放，則這次 B剛離地時 D的速度的大小是多少？已知重力加速 度為 g。 解：過程分析法 （ 1）開始時， A、 B都靜止，設彈簧壓縮量為 ，則： 得出： （ 2）掛上 C由靜止釋放，由 B剛好離開地面得： 得出： （ 3）掛上 C直至 B剛好離開地面，由系統(tǒng)機械能守恒得： 其中 為彈簧彈性勢能的增加量 （ 4）若將 C換成 D后，當 B剛好離開地面時彈簧彈性勢能的增加量與前一次相同，得出： 以上兩式聯立得出： 綜合類彈簧問題總結： 綜合類彈簧問題一般物理情景復雜，涉及的物理量較多，思維過程較長，題目難度較大。處理這類問題最好的辦法是前面所述的“肢解法”，即把一個復雜的問題“肢解” 成若干個熟悉的簡單的物理情景，逐一攻破。這就要求學生具有扎實的基礎知識，平時善于積累常見的物理模型及其處理辦法，并具有把一個物理問題還原成物理模型的能力。
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1