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《高考物理弹簧类问题解题策略》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、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“轻弹贅”，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，涉及的知识而广，要求的能力较高，是高考的难点z—.一、高考趋势：轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情呆，考查力的概念,物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题儿乎每年高考卷面均冇所见.应引起足够車视.二、弹簧类命题突破要点1.艸簧的弹■力是一种山形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹•簧时，要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题口中一般应从弹簧的形变分析入手，先确定弹簧原长位置，现长位置
2、，找出形变量X与物体空间位置变化的几何关系，分析形变所対应的帅力大小、方向，以此來分析计算物体运动状态的可能变化.2.因弹赞(尤其是软质弹赞)其形变发牛改变过程需耍一段时间，在瞬间内形变量可以认为不变.因此，在分析瞬时变化时，可以认为弹力人小不变，即弹簧的弹力不突变.3.在求弹•簧的艸力做功时，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：Wk=-(1/2匕2^1/232),弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式坊=1/2/2,高考不作疋量要求，可作定性讨论•因此，在求弹力的功或弹性势能的改变
3、吋，--般以能量的转化与守恒的角度来求解.三、案例探究［例］A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上，如图9-6所示，已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数Z:=100N/m,若在木块A上作用一个竖直向上的力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动（沪lOm/s?）（1）使木块A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运动，直到人、3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：考杏对物理过程、状态的综合分析能力.B级要求.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
4、，确定两物体分离的临界点，即当弹簧作用卜-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:当F=0（即不加竖直向上F力时），设A、3叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有kx=（g+心）gx=（fnA+mB）g/k①对A施加F力，分析A、B受力如图9・7对AF+N-mAg=rnAa②对Bkx'-N-intig=inua,③可知，当NK）时，AB有共同加速度%,由②式知欲使A匀加速运动，随W减小F增人.当2=0时，F取得了最人值£”，即Fm=mA（g+a）=4.41N乂当N=0时，4、B开始分离,由③式知,此时，弹簧压缩量kxf=mB(a+g)x!=mn(d
5、+g)Ik④AB共同速度v2=2a(x-xO⑤由题知，此过程弹性势能减少了IVP=Ep=0.248J设F力功“尸，对这一过程应川动能定理或功能原理Wp+Ep-()g(x-xr)=GnA+mR)v2⑥联立①④⑤⑥，且注意到EP=0.248J可知,VVF=9.64xlO2J四、针对训练1•如图9・11所示，轻质弹簧原长厶竖直固定在地血上，质量为必的小球从距地血H高处市静止开始下落，正好落在弹簧上，使帅簧的最大压缩量为兀，在下落过程中，空气阻力恒为/；则艸簧在最短时具有的弹性势能为Ep=图9-11^2•如图9J2(A)所示，一质量为也的物体系于长度分别为人、的两根细线上，h的-•端悬挂在天花板
6、上，与竖直方向夹角为仏b水平拉直，物体处于平衡状态•现将D线剪断，求剪断瞬时物体的加速度.(1)下血是某同学对该题的一种解法：解：设人线上拉力为Tp12线上拉力为丁2,重力为吨，物体在三力作用下保持平衡：7']COS0=〃7g,T]sin0=T2,T2=mgtan&剪断线的瞬间，门突然消失，物体即在D反方向获得加速度•因为哗伽归曲,所以加速度a=gtan&,方向在兀反方向.你认为这个结果止确吗?请对该解法作出评价并说明理「11.(1)若将图A中的细线人改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图9-12(B)所示，其他条件不变，求解的步骤与(1)完全相同，即2肿“，你认为这个结果正确吗?请说明理
7、由.参考答案：1•分析从小球卜落到压缩最短全过程山动能定理：(H-L+x)-W弹性=0W聊性=价二(H-L+x)2..(1)结果不正确.因为仏被剪断的瞬间，h上张力的大小发生了突变，此瞬间T2=fngcosO,d二gsinO（2）结果止确，因为/2被剪断的瞬间、弹赞/］的长度不能
