高一物理必修一人教版彈簧_細繩專題例題精選

1、王者家教：王者家教：20102011學(xué)年高中物理彈簧模型問題復(fù)習(xí)探究學(xué)年高中物理彈簧模型問題復(fù)習(xí)探究一、物理模型：輕彈簧是不計自身質(zhì)量，能產(chǎn)生沿軸線的拉伸或壓縮形變，故產(chǎn)生向內(nèi)或向外的彈力。二、模型力學(xué)特征：輕彈簧既可以發(fā)生拉伸形變，又可發(fā)生壓縮形變，其彈力方向一定沿彈簧方向，彈簧兩端彈力的大小相等，方向相反。三、彈簧物理問題：1彈簧平衡問題：抓住彈簧形變量、運動和力、促平衡、列方程。2彈簧模型應(yīng)用牛頓第二定律的解題技巧問題：（1）彈簧

2、長度改變，彈力發(fā)生變化問題：要從牛頓第二定律入手先分析加速度，從而分析物體運動規(guī)律。而物體的運動又導(dǎo)致彈力的變化，變化的規(guī)律又會影響新的運動，由此畫出彈簧的幾個特殊狀態(tài)（原長、平衡位置、最大長度）尤其重要。（2）彈簧長度不變，彈力不變問題：當(dāng)物體除受彈簧本身的彈力外，還受到其它外力時，當(dāng)彈簧長度不發(fā)生變化時，彈簧的彈力是不變的，出就是形變量不變，抓住這一狀態(tài)分析物體的另外問題。（3）彈簧中的臨界問題：當(dāng)彈簧的長度發(fā)生改變導(dǎo)致彈力發(fā)生變化

3、的過程中，往往會出現(xiàn)臨界問題：如“兩物體分離”、“離開地面”、“恰好”、“剛好”……這類問題找出隱含條件是求解本類題型的關(guān)鍵。3彈簧雙振子問題：它的構(gòu)造是：一根彈簧兩端各連接一個小球（物體），這樣的裝置稱為“彈簧雙振子”。本模型它涉及到力和運動、動量和能量等問題。本問題對過程分析尤為重要。四實例探究：1彈簧稱水平放置、牽連物體彈簧示數(shù)確定【例1】物塊1、2放在光滑水平面上用輕彈簧相連，如圖1所示。今對物塊1、2分別施以相反的水平力F1、

4、F2，且F1F2，則：A彈簧秤示數(shù)不可能為F1B若撤去F1，則物體1的加速度一定減小C若撤去F2，彈簧稱的示數(shù)一定增大D若撤去F2，彈簧稱的示數(shù)一定減小即正確答案為A、D【點評】對于輕彈簧處于加速狀態(tài)時要運用整體和隔離分析，再用牛頓第二定律列方程推出表達式進行比較討論得出答案。若是平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。主要看能使彈簧發(fā)生形變的力就能分析出彈簧的彈力。2繩子與彈簧瞬間力的變化、確定物體加速度【例2】四個質(zhì)量均為的小球，分別用

5、三根繩子和一根輕彈簧相連，處于平衡狀態(tài)，m如圖所示。現(xiàn)突然迅速剪斷、，讓小球1A1B下落。在剪斷輕繩的瞬間，設(shè)小球1、2、3、4的加速度分別用a1a2a3a4表示，mMau，現(xiàn)將木板以一定的初速度Vo釋放，不熟與木板之間的摩擦不計，則（）A如果u=o，則測力計示數(shù)也為零B如果utano，則測力計示數(shù)大于mgsinoC如果u=tano，則測力計示數(shù)等于mgsinoD無論u取何值，測力計示數(shù)都不能確定【解析】本例是將彈簧模型遷移到斜面上，而

6、且設(shè)置了木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)不同來判斷測力計的示數(shù)的變化。從而選擇A、B、C答案?！军c評】本例是動力學(xué)在彈簧模型中的應(yīng)用，求解的關(guān)鍵是分析整體的加速度，然后分析小球的受力來確定測力計示數(shù)的大小。4彈簧中的臨界問題狀態(tài)分析【例5】如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接一質(zhì)量為的重物，先由托盤托住，mm使彈簧比自然長度縮短L，然后由靜止開始以加速度a勻加速向下運動。已知ag，情況又如何呢？5彈簧模型在力學(xué)中的綜合應(yīng)用【例6】如圖所示，坡度

7、頂端距水平面高度為，質(zhì)量為的小物塊A從坡道頂端由靜止hm滑下，進入水平面上的滑道時無機械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，一端與質(zhì)量為的擋板B相連，彈簧處于原長時，B恰位于滑道2m的末湍O點。A與B碰撞時間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計，?重力加速度為，求g（1）物塊A在與擋板B碰撞前的瞬間速度的大小；v（2）彈簧最大壓縮量為時的彈簧勢能