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高中物理解题高手:专题1弹簧类问题.doc

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高中物理解题高手:专题1弹簧类问题.doc

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高中物理解题高手:专题1弹簧类问题.doc

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文档介绍

文档介绍:-
. z.
专题一  弹簧类问题
[重点难点提示]
弹簧问题是高中物理中常见的题型之一,并且综合性强,是个难点。分析这类题型对训练学生的分析综合能力很有好处。
1、在中面弹簧被压缩x1
那么有:;
当上面的木块刚离开上面的弹簧时,上面的弹簧显然为原长,
此时对下面的木块m2那么有:,
因此下面的木块移动的距离为,答案为C.
变式4 如下图,质量为m和M的两块木板由轻弹簧连接,置于水平桌面上.试分析:在m上加多大的压力F,才能在F撤去后,上板弹起时刚好使下板对桌面无压力.
小锦囊
此题假设从正向思考,可能难比拟大,假设换个角度进展思考就可以翻开思路.另一方面,弹簧的可逆性原理,实质上就是对称性原理的表达.
m
M
F
分析与解答:设想用力F竖直向上拉m,使整个系统正好被提起,所用拉力大小为
-
. z.
(m + M)g,当上板弹起刚好使下板对桌面无压力时,弹簧弹力的大小也应等于(m + M)g.也就是说,在m上加竖直向下的力F后,使弹簧增加压缩量x,假设将F撤去后,弹簧与未加力F相比伸长了x,产生的弹力为(m + M)g,由弹簧的可逆性原理可知在m上所加压力F = (m + M)g.
变式5 如下图,两物体重分别为G1、G2,两弹簧劲度分别为k1、k2,弹簧两端与物体和地面相连。用竖直向上的力缓慢向上拉G2,最后平衡时拉力F=G1+2G2,求该过程系统重力势能的增量。
G1
Δx2
k2
G2
Δx1
Δx1/
Δx2/
k1
F
G1
G2
k2
k1
分析与解答:设没有力作用时弹簧的形变量分别为Δx1、Δx2,力作用后的形变量分别为Δx1/、Δx2/,由题意知Δx1、Δx2为压缩量,Δx1/、Δx2/为伸长量
无拉力F时 Δx1=(G1+G2)/k1,Δx2= G2/k2
加拉力F时 Δx1/=G2/k1,Δx2/= (G1+G2) /k2
而Δh1=Δx1+Δx1/,Δh2=(Δx1/+Δx2/)+(Δx1+Δx2)
系统重力势能的增量ΔEp= G1žΔh1+G2žΔh2
整理后可得:
类型二在弹簧弹力作用下瞬时加速度的求解
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,如下图,且AC、BC与竖直方向夹角分别为,那么:
,小球的加速度
,小球的加速度
-
. z.
,小球的加速度
,小球的加速度
分析与解答:在绳子烧断前,小球受力平衡,据拉密原理可知:
,故,.
烧断细绳瞬间,消失,而尚未变化〔弹簧形变需时间,认为这一瞬间不变〕,此时合力与等大反向,加速度为;弹簧与球脱开时,消失,发生突变,此时重力与绳子拉力的合力为:.方向与AC垂直,
所以. 答案为BD
变式1 如下图,物块B和C分别连接在轻弹簧的两端,将其静置于吊篮A的水平底板上,A、B、,吊篮A、物块B和C的瞬时加速度分别为:
、g、g 、g、0
、、0 、2g、0
分析与解答对物块C在轻绳烧断的瞬间,其受力情况不变,,由于它们是刚性接触,它们之间的相互作用力可发生突变,因此在轻绳烧断的瞬间A和B的加速度相等. 研究A、B、C系统,由牛顿定律可知:答案为C.
变式2 如下图,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两物块P、Q,它们的质量均为2kg,、方向竖直向下的力施加在物块P上,那么此瞬间,P对Q压力的大小为〔g取10m/s2〕:
-
. z.
.
、Q系统,据
研究P物块,据.

变式3 如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量一样的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为 〔 〕
A.a1=g a2=g   B.a1=2g a2=g
  C.a1=2g a2=0   D.a1=0