高考物理难点突破：弹簧类问题求解策略

《高考物理难点突破：弹簧类问题求解策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、难点6弹簧类问题求解策略在中学阶段，凡涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为”轻弹簧”，是一•种常见的理想化物理模型•弹簧类问题多为综合性问题，涉及的知识面广，耍求的能力较高，是高考的难点z—.•难点磁场图6—1图6—22.如图6・2所示，劲度系数为他的轻质弹簧两端分别与质量为牝的物块1、2拴接，劲度系数为他的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.衣此过程中，物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加

2、了.3.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上.的压缩量为丸，如图6-3所示.一物块从钢板正上方距离为3xo的/处自在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连.它们到达最低点后又向知物块质量为加时，它们恰能回到O点.若物块质量为2w,仍从A处则物块与钢板冋到O点时，还具有向上的速度.求物块向上运动到达的点的距离.•案例探究图胆平衡时弹赞由落下，打上运动.已口由落卜-，最高点与O［例1］如图6-4,轻弹簧和一根细线共同拉住一质量为m的物体，水平，弹费与竖直夹角为若突然剪断细线，刚

3、刚剪断细线的瞬间，物多大？命题意图：考查理解能力及推理判断能力.B级要求.平衡时细线体的加速度错解分析：对弹赞模型与绳模型瞬态变化的特征不能加以区分，误认为”弹簧弹力在细线剪断的瞬间发生突变“从而导致错解.解题方法与技巧：弹簧剪断前分析受力如图65由几何关系可知:图6-51.如图6・1所示，两木块的质量分别为◎和加2,两轻质弹簧的劲度系数分别为局和局，上而木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为4B皿D.

4、空k、kk.J用11弹赞的弹力T=mg/cos&细线的弹力r=/?7gtan^细线剪断后由于弹簧的弹力及重力均不变，故物体的介力水平向右，与厂等大而反向，故物体的加速度Q=gtanO,水平向右.［例21A.B两木块叠放在竖直轻弹簧上，如图6-6所示，已知木分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数B100N/m,若在木块/上直向上的力F,使A由静止开始以0.5m/s?的加速度竖直向上做匀加速运m/s2）.（1）使木块/竖直做匀加速运动的过程中，力F的最人值；（2）若木块由静止开始做匀加速

5、运动，直到/、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248J,求这一过程F对木块做的功.命题意图：考查对物理过程、状态的综介分析能力.B级要求.A/WWWW///Z6-6"图块水B质量作用一个竖动（g=10错解分析：此题难点和失分点在于能否通过对此物理过程的分析后，确定两物体分离的临界点，即当弹簧作用下的两物体加速度、速度相同且相互作用的弹力N=0时，恰好分离.解题方法与技巧：图6-7于平衡时弹当DO（即不加竖直向上F力时），设/、B叠放在弹簧上处赞的压缩量为x,有kx=（加/汁”切）gx=（

6、"彳+加〃）g/k①对/施加F力，分析力、B受力如图6・7对A对Bkxf-N-mBg=mncif可知，当冷0时，有共同加速度尸N,rh②式知欲使力匀加速运动，随N减小F增大.当N=0时,F取得了最大值几”即F„i=tnA(g+a)=4.41N又当N=0时，A.B开始分离，由③式知，此时，弹簧压缩量kx'=mB（a+g）（o+g）!k④共同速度v"=2a（x-x1）⑤由题知，此过程弹性势能减少了Wp=Ep=0.248J设F力功必，对这一过程应用动能定理或功能原理”f+Ep・（也+蚀）g（x-xz）

7、=—（仏+蚀）v2⑥联立①④⑤⑥，且注意到£>0.248J可知,^F=9.64xl0"2J•锦囊妙计-、高考要求轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿泄律的应用及能的转化与孑匕是高考命题的重点，此类命题儿乎每年高考卷面均有所见•应引起足够重视.二、弹赞类命题突破耍点1•弹簧的弹力是一种由形变而决定人小和方向的力•当题日屮出现弹簧时，要注意弹力的人小与方向时刻要与当时的形变相对应•在题日屮一般应从弹簧的形变分析入手，先确定弹簧原长位置，现

8、长位置，找出形变量x与物体空间位置变化的儿何关系，分析形变所对应的弹力人小、方向，以此来分析计算物体运动状态的可能变化.2•因弹簧（尤其是软质弹簧）其形变发生改变过程需要一段时间，奋瞬间内形变量可以认为不变•因此，在分析瞬时变化时，可以认为弹力大小不变，即弹赞的弹力不突变.3.在求弹簧的弹力做功时，因该变力为线性变化，可以先求平均力，再用功的定义进行计算，也可据动能定理和功能关系：能量转化和守恒定律求解.同时要注意弹力做功的特点：叱（孰冷林）’弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式Ep=