高考物理弹簧类问题专题复习讲义

高考物理弹簧类问题专题复习题

《弹簧问题专题》教案

一、学习目标

轻弹簧是一种理想化的物理模型，该模型是以轻弹簧为载体，设置复杂的物理情景，可以考查力的概念、物体的平衡、牛顿定律的应用、能的转化与守恒，以及我们分析问题、解决问题的能力，所以在高考命题中时常出现这类问题，也是高考的难点之一。 二、有关弹簧题目类型 1、平衡类问题 2、突变类问题

3、简谐运动型弹簧问题 4、功能关系型弹簧问题 5、碰撞型弹簧问题 6、综合类弹簧问题 三、知能演练 1、平衡类问题

例1.(1999年，全国)如图示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，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( )

A.m1g/k1 B.m2g/k2 C.m1g/k2 D.m2g/k2

解析：我们把m1、m2看成一个系统，当整个系统处于平衡状态时，整个系统受重力和弹力，即

(m1 m2)g k2x1则x1 (m1g m2g)/k

2

当上面木块离开弹簧时，m2受重力和弹力，则

m2g k2x2，则x2 m2g/k2

所以 x x1 x2 m1g/k2，应选（C）

【例2】、（2012 浙江）14、如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于

物体受力的判断（取g=9.8m/s2），下列说法正确的是 A.斜面对物体的摩擦力大小为零

B. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上 C. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向下 D. 斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向垂直斜面向上

练习1、（2010山东卷）17．如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成 角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是

A．N m1g m2g Fsin B．N m1g m2g Fcos

C．f Fcos D．f Fsin

2、在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0kg的木板相连。

若在木板上再作用一个竖直向下的力F使木板缓慢向下移动0.1米，力F作功

2.5J,此时木板再次处于平衡，力F的大小为50N，如图所示，则木板下移0.1米的过程中，弹性势能增加了多少？

2、突变类问题

例1、一个轻弹簧一端B固定,另一端C与细绳的一端共同拉住一个质量为m的小球,绳的另一端A也固定,如图所示,且AC、BC与竖直方向夹角分别为 1、、 2,求

（1）烧断

,小球的加速度

（2）在Ｃ处弹簧与小球脱开瞬间,小球的加速度

例2.（2011山东）．如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙

的水平地

面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa 0，b所受摩擦力Ffb 0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）

A．Ffa大小不变 B．Ffa方向改变

高考物理弹簧类问题专题复习题

C．Ffb仍然为零 D．Ffb方向向右

练习：1质量相同的小球A和B系在质量不计的弹簧两端，用细线悬挂起来，如图，在剪断绳子的瞬间，A球的加速度为 ，

B球的加速度为

练习2 （08年全国1）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ ）

A．向右做加速运动 B．向右做减速运动 C．向左做加速运动 D．向左做减速运动

3、简谐运动型弹簧问题

例1．如图9所示，一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块的加速度大小a随下降位移大小x变化的图像，可能是下图中的

例2：如图所示，小球从a处由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由a→b→c运动过程中( )

A．小球的机械能守恒 B.小球在b点时的动能最大

C．到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D.小球在C点的加速度最大，大小为g

E.从a到c的过程，重力冲量的大小等于弹簧弹力冲量的大小。

拓展：一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中

( )

（A）升降机的速度不断减小 （B）升降机的加速度不断变大

（C）先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功 （D）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。

4、功能关系弹簧问题

例1、如图9所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F在上面物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，g=10m/s2 ， 求：（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值。

（2）此过程中外力F所做的功。

图 9

例2（2012 江苏）14．（16分）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，轻杆向右移动不超过L时，装置可安全工作，一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动L/4，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。

（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x； （2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm

（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度vˊ与撞击速度v的关系

杆

练习1：A、B两木块叠放在竖直的轻弹簧上，如图所示。已知木块A、B的质量为 mA=mB=1kg，轻弹簧的劲度系数k=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2m/s^2的加速度竖直向上作匀加速运动（g取10m/s2）

（1）使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中，力F的最小值和最大值各为多少？

（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

小1.28J ，求力F做的功。

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练习2：．有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、B和C，它们的质量分别为mA=mB=m， mC=3m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同. 其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与压缩量也相等。

设AB被弹回到P点时的速度为v2，从开始压缩到回到P点有： 2mgcos 2S

11

2mv12 2mv22 （7） (2分) 挡板M相连，如图所示. 开始时，木块A静止在P处，弹簧处于自然伸长状态. 木块B在Q点以初速度v0向下运动，P、Q间的距离为L. 已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相撞后立刻一起向下运动，但不粘连. …… 此处隐藏：5222字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……