文档介绍：一、“轻弹簧”类问题在中学阶段,凡涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为“轻弹簧”,“轻弹簧”质量不计,选取任意小段弹簧,其两端所受张力一定平衡,否则,,,另一端受力一定也为F,若是弹簧秤,则弹簧秤示数为F.【例1】如图3-7-1所示,一个弹簧秤放在光滑的水平面上,外壳质量m不能忽略,弹簧及挂钩质量不计,施加弹簧上水平方向的力F1和称外壳上的力F2,且F1F2,则弹簧秤沿水平方向的加图3-7-1速度为,弹簧秤的读数为.【解析】以整个弹簧秤为研究对象,利用牛顿运动定律得:F1F1F2F2ma,即am仅以轻质弹簧为研究对象,则弹簧两端的受力都F1,:F2作用在弹簧秤外壳上,并没有作用在弹簧左端,【答案】am二、质量不可忽略的弹簧【例2】如图3-7-2所示,一质量为M、长为L的均质弹簧平放在光滑的水平面,-7-2【解析】弹簧在水平力作用下向右加速运动,据牛顿第二定律得其加速度aF,取弹簧左部任意长度x为研究对象,设其质量为m得弹簧上的弹力M为:TxmaxFxMMFLL【答案】xFTxL(弹簧弹力瞬时)问题三、弹簧的弹力不能突变弹簧(尤其是软质弹簧)弹力与弹簧的形变量有关,由于弹簧两端一般与物体连接,因弹簧形变过程需要一段时间,其长度变化不能在瞬间完成,,与弹簧相比较,轻绳和轻杆的弹力可以突变.【例3】如图3-7-3所示,木块A与B用轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面,A、B、C的质量之比是1:2:,当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时,木块A和B的加速度分别是aA=与aB=【解析】由题意可设A、B、C的质量分别为m、2m、3m,以木块A为研究对象,抽出木块C前,木块A受到重力和弹力一对平衡力,抽出木块C的瞬时,木块A受到重力和弹力的大小和方向均不变,-7-3、B为研究对象,由平衡条件可知,,木块B受到重力、弹力和FCB三力平衡,抽出木块C的瞬时,木块B受到重力和弹力的大小和方向均不变,FCB瞬时变为0,故木块C的瞬时合外力为3mg,竖直向下,.【答案】0说明:区别于不可伸长的轻质绳中张力瞬间可以突变.【例4】如图3-7-4所示,质量为m的小球用水平弹簧连接,并用倾角为300的光滑木板AB托住,,小球的加速度为()-7-,,, 方向水平向右3【解析】末撤离木板前,小球受重力G、弹簧拉力F、木板支持力FN作用而平衡,如图3-7-5所示,,重力G和弹力F保持不变(弹簧弹力不能突变),而木板支持力FN立即消失,小球所受G和F的合力大小等于撤之前的FN(三力平衡),方向与FN相反,故加速度方向为垂直木板向下,大小图3-7-5FN为ag23gmcos3【答案】、弹簧长度的变化问题设劲度系数为k的弹簧受到的压力为F1时压缩量为x1,弹簧受到的拉力为F2时伸长量为x2,此时的“-”,弹簧长度将由压缩量x1变为伸长量x2,:F1k(x1),:F2(F1)kx2(kx1),即Fkx说明:弹簧受力的变化与弹簧长度的变化也同样遵循胡克定律,此时x表示的物理意义是弹簧长度的改变量,并不是形变量.【例5】如图3-7-6所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),,,物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加了.【解析】由题意可知,弹簧k2长度的增加量就是物块2的高度增加量,图3-7-,弹簧k2的弹力将由原来的压力(m1m2)g变为0,弹簧k1的弹力将由原来的压力m1g变为拉力m2g,弹力的改变量也为(m1m2)、k2弹簧的伸长量分别为:1(m1m2)g和1(m1m2)gkk21故物块2的重力势能增加了1m2(m1m2)g2,物块