文档介绍：纵观历年高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当的比重,高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及到静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能关系问题,几乎贯穿于整个力学知识体系,为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法,同时也想借助于弹簧问题,将整个力学知识有机地结合起来,让同学们对整个力学知识体系有完整的认识,特将有关弹簧问题分类研究如下.
有关弹簧问题的专题复习
对于弹簧,从受力的角度看,弹簧上的弹力是变力;从能量的角度看,弹簧是个储能元件;因此,关于弹簧的问题,能很好的考察学生的分析综合能力,备受高考命题专家的青睐。如97全国高考的25题、2000年全国高考的22题、2003年江苏卷的20题、2004年广东卷的17题、2005年全国卷I的24题等。
类型:
1、静力学中的弹簧问题。
2、动力学中的弹簧问题。
3、与动量和能量有关的弹簧问题。
1、静力学中的弹簧问题
(1)单体问题。在水平地面上放一个竖直轻弹簧,。,,此时木板再次处于平衡,力F的大小为50N,如图所示,,弹性势能增加了多少?
F
解:由于木板压缩弹簧,木板克服弹力做了多少功,弹簧的弹性势能就增加了多少
即: (木板克服弹力做功,就是弹力对木块做负功),
依据动能定理:

点评:弹力是变力,缓慢下移,F也是变力,所以弹力功
W弹=-mgx-WF=-
(2)连接题问题
【例1】如图所示,在一粗糙水平上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连结起来,木块与地面间的动摩擦因数为,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是(2001年湖北省卷)
图44
A.
B.
C.
D.
A
【例2】(2002年广东省高考题)如图所示,a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,:( )

AD
A. B. C. D.
【例3】(1999年全国高考题)如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),,( )
2、动力学中的弹簧问题。
(1)瞬时加速度问题
【例4】一个轻弹簧一端B固定,另一端C与细绳的一端共同拉住一个质量为m的小球,绳的另一端A也固定,如图所示,且AC、BC与竖直方向夹角分别为,则
,小球的加速度
,小球的加速度
,小球的加速度
,小球的加速度
练习:质量相同的小球A和B系在质量不计的弹簧两端,用细线悬挂起来,如图,在剪断绳子的瞬间,A球的加速度为,
B球的加速度为。如果剪断弹簧呢?
A
B
A
B
剪断的瞬间,若弹簧两端有物体,则弹簧上的弹力不发生变化,若一端有物体,则弹簧上的弹力瞬间消失。
总结:
(2005年全国理综III卷)如图所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用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使之向上运动,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g。