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《难点6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Z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,要求的能力较高,是高考的难点2—・•难点磁场1.如图6-2所示,两木块的质量分别为和巾2,两轻质弹簧的劲度系数分别为血和b,上面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124B.叱kk2k2图6-2图6-11.如图6・2所示,劲度系数为&的轻质弹簧两端分别
2、与质量为口、e的物块1、2拴接,劲度系数为b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缓慢地竖肓上提,肓到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面•在此过程屮,物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加了.2.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧卜-端固定在地上.平衡时弹簧的压缩量为X。,女阁6-3所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打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上运动•已知物块质最为m时,它们恰能回到
3、0点•若物块质量为2m,仍从A处自山落卞,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与0点的距离.•案例探究[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,平衡吋细线水平,弹簧打竖直夹角为为若突然剪断细线,刚刚剪断细线的瞬间,物体的加速度多大?命题意图:考查理解能力及推理判断能力.B级要求.错解分析:对弹簧模型与绳模型瞬态变化的特征不能加以区分,课认为”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6-5,山儿何关系可
4、知:弹簧的弹力T=mg/cos疗细线的弹力厂二mgtanh细线剪断后由于弹费的弹力及重力均不变,故物体的合力水平向右,-图6-2图6-11.如图6・2所示,劲度系数为&的轻质弹簧两端分别与质量为口、e的物块1、2拴接,劲度系数为b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缓慢地竖肓上提,肓到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面•在此过程屮,物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加了.2.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧卜-端固定在地上.平衡时弹
5、簧的压缩量为X。,女阁6-3所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打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上运动•已知物块质最为m时,它们恰能回到0点•若物块质量为2m,仍从A处自山落卞,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与0点的距离.•案例探究[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,平衡吋细线水平,弹簧打竖直夹角为为若突然剪断细线,刚刚剪断细线的瞬间,物体的加速度多大?命题意图:考查理解能力及推理判断
6、能力.B级要求.错解分析:对弹簧模型与绳模型瞬态变化的特征不能加以区分,课认为”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6-5,山儿何关系可知:弹簧的弹力T=mg/cos疗细线的弹力厂二mgtanh细线剪断后由于弹费的弹力及重力均不变,故物体的合力水平向右,-T'等大而反向,沪mgtanO,故物体的加速度ggtan*,水平向右.[例2]4、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图6-6所示,已知木块4、B质量分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数k=
7、100N/m,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A山静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10m/s2).(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中,力F的最大值;(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、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:考查対物理过程、状态的综合分析能力・B级要求.图&6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、速度相同且和互作用的弹
8、力N=0时,恰好分离.解题方法与技巧:当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为X,有kx=(mA+mB)gx=(m4+m8)g/k①对4施加F力,分析A、B受力如图6・7对AF+N-mAg=mAa②对Bkx'-N-mBg=mBa'③图6-7可知,当AMO吋,有共同加速度g*,由②式知欲使A匀加速运动,随/V减小F增大•当冋时,F取得了最大值爲即Fm=mA(g+a)=4.41N又当N=0时,人、B开始分离,由③式知,此时,弹簧压缩量kx'=mB(