初中物理教学论文 牛顿运动定律在弹簧类问题中的应用

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1、牛顿运动定律在弹簧类问题中的应用牛顿第二定律是联系物体受力与运动的重要规律，而弹簧由于其产生的弹力随弹簧的伸长、缩短而变化，从而引起其连接物运动情况变化无穷，因而弹簧类问题历来是高考考查的重点与热点内容。当然也是学生们感到伤脑筋的问题。其实，牛顿运动定律解决弹簧类问题，关键在于理解好牛顿第二定律的矢量性与瞬时性，其次是胡克定律中弹力与弹簧伸长量的关系。下面来一起探究如何应用牛顿第二定律解决弹簧类问题。弹簧类问题常考查的题型有三种：一、分析讨论加速度的变化问题：例1：物体从某一高度自由落下，落在直立的轻弹簧上，如图1所示

2、，在A点物体开始与弹簧接触，到C点时速度为零，然后弹回，则下列说法正确的是A、物体从A下降到C的过程中，速率不断变小B、物体从C上升到A的过程中，速率不断变大C、物体从A下降到C，以及从C上升到A的过程中，速率都是先增大后减小D、物体在C点时，所受合力为零分析：当小球落在弹簧上时，小球受两个力（如图2）：重力和弹簧的弹力。产生的加速度是：在下落的过程中，小球所受的重力不变、质量不变、弹簧的劲度系数不变。随着小球的下落，x逐渐增加。当：时,，小球加速下落时（B点），，小球速度最大时,,小球减速下落所以答案是：C选项。二、

3、临界状态问题例2：如图3所示，轻弹簧上端固定，下端连接着重物（质量为m）.先由托板M托住m，使弹簧比自然长度缩短L，然后由静止开始以加速度a匀加速向下运动。已知a

4、质量的物体，开始时m处于静止状态，现给物体施加一个竖直向上的力F，使其从静止开始向上做匀加速直线运动，已知头内F是变力，在后F是恒力，取,则F的最小值是N，最大值是N.分析与解答：m在上升的过程中，受到重力、弹簧的弹力、和拉力（如图6）。由题可知，F在内是变力，说明时弹簧已达到原长，内走的距离就是弹簧原来压缩的长度。又∴a=2x/t2=7.5(m/s2由牛顿定律：当最大时（最下端），F最小为当最小时（最上端）,F最大为点评：上面是弹簧类问题应用牛顿运动定律的常见题型，解决这系列问题关键在于理解中与的关系，注意分析每一个

5、瞬时研究对象的受力情况，进而确定其运动情况。从而抓住桥梁“”在受力情况与运动情况间顺利过渡。另外，要特别注意弹簧原长时的受力情况，这一情况往往是运动状态发生改变的临界点。