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机械能守恒定律专题之弹簧模型

机械能守恒定律专题之弹簧模型

机械能守恒定律应用之 弹簧专题

1.如图所示,光滑斜面的顶端固定一轻质弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点A 的速度为v ,压缩弹簧至C 点时弹簧最短,C 点距地面高度为h ,不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失,则小球在C 点时弹簧的弹性势能是 ( ) A .1/2m v 2 B .1/2m v 2+mgh C .1/2m v 2-mgh D .mgh

2. 如图甲,倾角为θ的光滑斜面上放一轻质弹簧,其下端固定,静止时上端位置在B 点,在A 点放一质量m=2kg 的小物块,小物块自由释放,在开始运动的一段时间内v ﹣t 图如图乙所示,小物块在0.4s 时运动到B 点,在0.9s 时到达C 点,BC 的距离为1.2m (g 取10m/s 2).由图知( ) A . 斜面倾角6

π

θ=

B .

C 点处弹簧的弹性势能为16J

C . 物块从B 运动到C 的过程中机械能守恒

D . 物块从C 回到A 的过程中,加速度先增大后减小,再保持不变 3. 如图,倾角为a 的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m 的物体A 与一劲度系数为k 的轻弹簧相连。现用拉力F 沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h ,斜面体始终处于静止状态。在这一过程中 ( )

A .弹簧的伸长量为

k

mg F α

sin -

B .拉力F 做的功为αsin Fh

C .物体A 的机械能增加α

sin mgh

D .斜而体受地面的静摩擦力大小等于αcos F

4. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是( )

A .弹簧的弹性势能先增大后减小

B .小球的动能先增大后减小

C .小球的重力势能先增大后减小

D .机械能总和先增大后减小 5. 如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下

落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F 随时间t 变化的图像如图所示,则( )

A .运动过程中小球的机械能守恒

B .t 2时刻小球的加速度为零

C .t 1~t 2这段时间内,小球的动能在逐渐减小

D .t 2~t 3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加 6. 如图所示,一物体从A 处下落然后压缩弹簧至最低点,在此过程中最大加

速度为a 1,动能最大时的弹性势能为E 1;若该物体从B 处

下落,最大加速度为a 2,动能最大时的弹性势能为E 2,不计空气阻力,则有( )

A.a 1=a 2,E 1

B.a 1

C.a 1

D.a 1=a 2,E 1=E 2

7. 如图,A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。现用手控制住A ,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A 的质量为4m ,B 、C 的质量均为m ,重力加速度为g ,细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A 后,A 沿斜面下滑至速度最大时,C 恰好离开地面。下列说法正确的是( ) A .斜面倾角α=30° B .A 获得的最大速度为k

m

g

52 C .C 刚离开地面时,B 的加速度为零

D .从释放A 到C 刚离开地面的过程中,A 、B 两小球组成的系统机械能守恒

8.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长h .让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中( ) A . 圆环机械能不守恒

B . 弹簧的弹性势能先减小后增大

C . 弹簧的弹性势能变化了mgh

D . 弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大

9. 在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A 、B ,它们的质量均为m ,弹簧劲度系数为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,当物块B 刚要离开C 时,A 的速度为v ,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g ) ( ) A.物块A 运动的距离为k

mg θ

sin 2 B.物块A 的加速度为m

F 2 C.拉力F 做的功为

22

1mv D.拉力F 对A 做的功等于A 的机械能的增加量

10 . 两木块A 、B 用一轻弹簧连接,静置于水平地面上,如图(a)所示。现用一竖直向上的力F 拉动木块A ,使木块A 向上做匀加速直线运动,如图(b)所示。从木块A 开始运动到木块B 将要离开地面的过程中,下述判断正确的是(设弹簧始终于弹性限度内) ( )

A .弹簧的弹性势能一直减小

B .力F 一直增大

C .木块A 的动能和重力势能之和一直增大

D .两木块A 、B 和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

11.如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB 平齐,静止放于倾角为53°的光滑斜面上。一长为L =9 cm 的轻质细绳一端固定在O 点,另一端系一质量为m =1 kg 的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C 由静止释放,小球到达最低点D 时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x =5 cm 。(g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:

(1)细绳受到的拉力的最大值; (2)D 点到水平线AB 的高度h ; (3)弹簧所获得的最大弹性势能E p 。

12. 滑块A 套在光滑的坚直杆上,滑块A 通过细绳绕过光滑滑轮连接物 块B,B 又与一轻质弹簧连接在一起,轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块A ,使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A 由静止释放.当A 下滑到C 点时(C 点 图中未标出)A 的速度刚好为零,此时B 还没有到达滑轮位置,已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计,滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC 距离为 0.4m ,m B =lkg,重力加速度g=10 m/s 2。试求: (1)滑'块A 的质量m A

(2)若滑块A 质量增加一倍,其他条件不变,仍让滑块A 从静止滑到C 点,则滑块A 到达C 点时A 、B 的速度大小分别是多少?

(word完整版)高中物理弹簧问题

弹簧问题 轻弹簧是不考虑弹簧本身的质量和重力的弹簧,是一个理想模型,可充分拉伸与压缩。 无论轻弹簧处于受力平衡还是加速状态,弹簧两端受力等大反向。合力恒等于零。 弹簧读数始终等于任意一端的弹力大小。 弹簧弹力是由弹簧形变产生,弹力大小与方向时刻与当时形变对应。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,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化。 性质1、轻弹簧在力的作用下无论是平衡状态还是加速运动状态,各个部分受到的力大小是相同的。 其伸长量等于弹簧任意位置受到的力和劲度系数的比值。 性质2、两端与物体相连的轻质弹簧上的弹力不能在瞬间突变——弹簧缓变特性; 有一端不与物体相连的轻弹簧上的弹力能够在瞬间变化为零。 性质3、弹簧的形变有拉伸和压缩两种情形,拉伸和压缩形变对应弹力的方向相反。 分析弹力时,在未明确形变的具体情况时,要考虑到弹力的两个可能的方向。 弹簧问题的题目类型 1、求弹簧弹力的大小、形变量(有无弹力或弹簧秤示数) 2、求与弹簧相连接的物体的瞬时加速度 3、在弹力作用下物体运动情况分析(往往涉及到多过程,判断v S a F变化) 4、有弹簧相关的临界问题和极值问题 除此之外,高中物理还包括和弹簧相关的动量和能量以及简谐振动的问题 1、弹簧问题受力分析 受力分析对象是弹簧连接的物体,而不是弹簧本身 找出弹簧系统的初末状态,列出弹簧连接的物体的受力方程。(灵活运用整体法隔离法); 通过弹簧形变量的变化来确定物体位置。(高度,水平位置)的变化 弹簧长度的改变,取决于初末状态改变。(压缩——拉伸变化) 参考点,F=kx 指的是相对于自然长度(原长)的改变量,不一定是相对于之前状态的长度改变量。 抓住弹簧处于受力平衡还是加速状态,弹簧两端受力等大反向。合力恒等于零的特点求解。 注:如果a相同,先整体后隔离。 隔离法求内力,优先对受力少的物体进行隔离分析。 2、瞬时性问题 题型:改变外部条件(突然剪断绳子,撤去支撑物) 针对不同类型的物体的弹力特点(突变还是不突变),对物体做受力分析 3、动态过程分析 三点分析法(接触点,平衡点,最大形变点) 竖直型: 水平型:明确有无推力,有无摩擦力。物体是否系在弹簧上。 小结:弹簧作用下的变加速运动, 速度增减不能只看弹力,而是看合外力。(比较合外力方向和速度方向判断) 加速度等于零常常是出现速度极值的临界点。速度等于零往往加速度达到最大值。

动量守恒定律 子弹打木块 弹簧 板块 三模型

一、 子弹大木块 【例2】如图所示,质量为M 的木块固定在光滑的水平面上,有一质量为m 的子弹以初速度v 0水平射向木块,并能射穿,设木块的厚度为d ,木块给子弹的平均阻力恒为f .若木块可以在光滑的水平面上自由滑动,子弹以同样的初速度水平射向静止的木块,假设木块给子弹的阻力与前一情况一样,试问在此情况下要射穿该木块,子弹的初动能应满足什么条件? 【解析】若木块在光滑水平面上能自由滑动,此时子弹若能恰好打穿木块,那么子弹穿出木块时(子弹看为质点),子弹和木块具有相同的速度,把此时的速度记为v ,把子弹和木块当做一个系统,在它们作用前后系统的动量守恒,即 mv 0=(m +M )v 对系统应用动能定理得 fd =12mv 20-12(M +m )v 2 由上面两式消去v 可得 fd =12mv 20-12(m +M )(mv 0m +M )2 整理得1 2mv 20=m +M M fd 即12mv 20=(1+m M )fd 据上式可知,E 0=12mv 20 就是子弹恰好打穿木块所必须具有的初动能,也就是说,子弹恰 能打穿木块所必须具有的初动能与子弹受到的平均阻力f 和木块的厚度d (或者说与f ·d )有关,还跟两者质量的比值有关,在上述情况下要使子弹打穿木块,则子弹具有的初动能E 0 必须大于(1+m M )f ·d . 72、如图所示,静止在光滑水平面上的木块,质量为、长度为。—颗质量为的 子弹从木块的左端打进。设子弹在打穿木块的过程中受到大小恒为的阻力,要使子弹刚 好从木块的右端打出,则子弹的初速度 应等于多大?涉及子弹打木块的临界问题 分析:取子弹和木块为研究对象,它们所受到的合外力等于零,故总动量守恒。由动量守恒定律得: ① 要使子弹刚好从木块右端打出,则必须满足如下的临界条件: ②

动量守恒定律弹簧模型

动量守恒定律弹簧模型

弹簧模型+子弹打木块模型 弹簧模型 1.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6m/s 的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4kg的物块C静止在前方,如图4所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中: (1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少? 2.(多选)光滑水平地面上,A、B两物体质量都为m,A以速度v向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,弹簧被压缩最短时() A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 3.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上,其中弹簧两端分别与静止的滑块N和

挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后滑块N以速度v0向右运动。在此过程中( ) A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大 B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之 和最小 C.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最长 D.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最短 4.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的两木块A、B相连,静止在光滑水平面上.现使A瞬间获得水平向右的速度v=3 m/s,以此时刻为计时起点,两木块的速度随时间变化规律如图乙所示,从图示信息可知() A.t1时刻弹簧最短,t3时刻弹簧最长 B.从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到原长 C.两木块的质量之比为m1:m2=1:2

弹簧碰撞模型

模型分析 1.注意弹簧弹力特点及运动过程,弹簧弹力不能瞬间变化。 2.弹簧连接两种形式:连接或不连接。 连接:可以表现为拉力和压力,从被压缩状态到恢复到原长时物体和弹簧不分离,弹簧的弹力从压力变为拉力。 不连接:只表现为压力,弹簧恢复到原长后物体和弹簧分离,物体不再受弹簧的弹力作用。 3.动量和能量问题:动量守恒、机械能守恒,动能和弹性势能之间转化,等效于弹性碰撞。弹簧被压缩到最短或被拉伸到最长时,与弹簧相连的物体共速,此时弹簧具有最大的弹性势能,系统的总动能最小;弹簧恢复到原长时,弹簧的弹性势能为零,系统具有最大动能。 题型1.弹簧直接连接的两物体间的作用. 【例1】质量分别为3m 和m 的两个物体, 用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的 轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度v 0向右匀速运动,如图所 示.后来细线断裂,质量为m 的物体离开弹簧时的速度变为2v 0.求: (1)质量为3m 的物体最终的速度; (2)弹簧的这个过程中做的总功. 【答案】(1)032v (2) 203 2mv 【解析】(1)设3m 的物体离开弹簧时的速度为v 1,由动量守恒定律得: ()100 323v m v m v m m ?+?=+ 所以 013 2v v = (2)由能量守恒定律得:()()202021321221321v m m v m v m E P +?-?+??= 所以弹性势能:2032mv E P =

【点评】本题考查动量守恒定律和能量守恒定律的应用,解答的关键是正确确定初末状态及弹簧弹开过程的能量转化。 【例2】【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】如图所示,一辆质量M=3kg 的小车A 静止在水平面上,小车上有一质量m=lkg 的小物块B ,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为p E =6J ,小物块与小车右壁距离为l =0.4m ,解除锁定,小物块脱离弹簧后与小车右壁发生碰撞,碰撞过程无机械能损失,不计一切摩擦。求: ①从解除锁定到小物块与小车右壁发生第一次碰撞,小车移动的距离; ②小物块与小车右壁发生碰撞后,小物块和小车各自的速度大小和方向。 【答案】①0.1m ②小车速度方向向右为1m/s ,小物块速度方向向左为3m/s 22211122P E mv Mv = + 解得s /m 3s /m 121-==v v 或s /m 3s /m 1-' 2'1==v v 碰后小车速度方向向右为1m/s ,小物块速度方向向左为3m/s 【点评】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律的结合应用,明确研究的系统和初末状态是正确解答的关键。 4.滑块a 、b 沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.求:

高中物理问题详解弹簧类模型中的最值问题

弹簧类模型中的最值问题 在高考复习中,常常遇到有关“弹簧类”问题,由于弹簧总是与其他物体直接或间接地联系在一起,弹簧与其“关联物”之间总存在着力、运动状态、动量、能量方面的联系,因此学生普遍感到困难,本文就此类问题作一归类分析。一、最大、最小拉力问题 例1. 一个劲度系数为k =600N/m 的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m =15kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图1所示,现加一竖直向上的外力F 在物体A 上,使物体A 开始向上做匀加速运动,经,B 物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内,且g =10m/s 2)。求此过程中所加外力的最大和最小值。 图1 解析:开始时弹簧弹力恰等于A 的重力,弹簧压缩量?l mg k m ==025.,末B 物体刚要离开地面,此时弹簧弹力恰等于B 的重力,??l l m '.==025,故对A 物体有212 2?l at =,代入数据得a m s =42/。刚开始时F 为最小且F ma N N min ===15460×,B 物体刚要离开地面时,F 为最大且有 F mg mg ma max --=,解得F mg ma N max =+=2360。 二、最大高度问题 例2. 如图2所示,质量为m 的钢板与直立弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,平衡时弹簧的压缩量为x 0。一物体从钢板正上方距离为30x 的A 处自由下落打在钢板上,并立即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,已知物块质量也为m 时,它们恰能回到O 点,若物体质量为2m 仍从A 处自由下落,则物块与钢板回到O 点时还有向上的速度,求物块向上运动到达的最高点与O 点的距离。 、

(完整版)动量守恒定律弹簧模型

弹簧模型+子弹打木块模型 弹簧模型 1.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4kg的物块C静止在前方,如图4所示.B 与C碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中: (1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少? 2.(多选)光滑水平地面上,A、B两物体质量都为m,A以速度v向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,弹簧被压缩最短时() A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零 C.B的动量达到最大值 D.A、B的速度相等 3.如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上,其中弹簧两端分别与静止的滑块N 和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与档板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后滑块N以速度v0向右运动。在此过程中( ) A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大 B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小 C.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最长 D.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最短 4.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别是m1和m2的两木块A、B相连,静止在光滑水平面上.现使A瞬间获得水平向右的速度v=3 m/s,以此时刻为计时起点,两木块的速度随时间变化规律如图乙所示,从图示信息可知() A.t1时刻弹簧最短,t3时刻弹簧最长 B.从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到原长 C.两木块的质量之比为m1:m2=1:2 D.在t2时刻两木块动能之比为E K1:E K2=1:4 5.质量为m的物块甲以3 m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m的物块乙以4 m/s的速度与甲相向运动,如图所示,则()

高中物理弹簧类模型中的最值问题

弹簧类模型 一、最大、最小拉力问题 例1. 一个劲度系数为k =600N/m 的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m =15kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图1所示,现加一竖直向上的外力F 在物体A 上,使物体A 开始向上做匀加速运动,经0.5s ,B 物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内,且g =10m/s 2 )。求此过程中所加外力的最大和最小值。 图1 解析:开始时弹簧弹力恰等于A 的重力,弹簧压缩量?l mg k m = =025.,0.5s 末B 物体刚要离开地面,此时弹簧弹力恰等于B 的重力,??l l m '.==025,故对A 物体有 212 2 ?l at = ,代入数据得a m s =42/。刚开始时F 为最小且F ma N N min ===15460×,B 物体刚要离开地面时,F 为最大且有 F mg mg ma max --=,解得F mg ma N max =+=2360。 二、最大高度问题 例2. 如图2所示,质量为m 的钢板与直立弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,平衡时弹簧的压缩量为x 0。一物体从钢板正上方距离为30x 的A 处自由下落打在钢板上,并立即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,已知物块质量也为m 时,它们恰能回到O 点,若物体质量为2m 仍从A 处自由下落,则物块与钢板回到O 点时还有向上的速度,求物块向上运动到达的最高点与O 点的距离。

图2 解析:物块碰撞钢板前作自由落体运动,设v 0表示物块与钢板碰撞时的速度,则: v gx 006= ① 物块与钢板碰撞后一起以v 1速度向下运动,因碰撞时间极短,碰撞时遵循动量守恒,即:mv mv 012= ② 刚碰完时弹簧的弹性势能为E p ,当它们一起回到O 点时,弹簧无形变,弹性势能为0,根据机械能守恒有:E m v mgx p + =1 2 22120() ③ 设v 2表示质量为2m 的物块与钢板碰撞后开始向下运动的速度,由动量守恒有: 2302mv mv = ④ 碰撞后,当它们回到O 点时具有一定速度v ,由机械能守恒定律得: E m v mgx m v p + =+123312 32202()() ⑤ 当质量为2m 的物块与钢板一起回到O 点时两者分离,分离后,物块以v 竖直上升, 其上升的最大高度:h v g =2 2 ⑥ 解①~⑥式可得h x = 2 。 三、最大速度、最小速度问题 例3. 如图3所示,一个劲度系数为k 的轻弹簧竖直立于水平地面上,下端固定于地面,上端与一质量为m 的平板B 相连而处于静止状态。今有另一质量为m 的物块A 从B 的正上方h 高处自由下落,与B 发生碰撞而粘在一起,已知它们共同向下运动到速度最大时,系统增加的弹性势能与动能相等,求系统的这一最大速度v 。

动量守恒定律中的典型模型.doc

动量守恒定律中的典型模型 1、子弹打木块模型包括木块在长木板上滑动的模型,其实是一类题型,解决方法基本相同。一般要用到动量守恒、动量定理、动能定理及动力学等规律,综合性强、能力要求高,是高中物理中常见的题型之一,也是高考中经常出现的题型。 例1:质量为2m、长为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度V0水平向右射穿木块后,速度为V0/2。设木块对子弹的阻力F恒定。求: (1)子弹穿过木块的过程中木块的位移 (2)若木块固定在传送带上,使木块随传送带始终以恒定速度u

3、弹簧木块模型 例5、质量为m 的物块甲以3m/s 的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定其上,另一质量也为m 的物体乙以4m/s 的速度与甲相向运动,如图所示。则( ) A .甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力作用,动量 不守恒 B .当两物块相距最近时,甲物块的速率为零 C .当甲物块的速率为1m/s 时,乙物块的速率可能为2m/s ,也可能为0 D .甲物块的速率可能达到5m/s 例6、如图所示,光滑的水平面上有m A =2kg ,m B = m C =1kg 的三个物体,用轻弹簧将A 与B 连接.在A 、C 两边用力使三个物体靠近,A 、B 间的弹簧被压缩,此过程外力做功72 J ,然后从静止开始释放,求: (1)当物体B 与C 分离时,B 对C 做的功有多少? (2)当弹簧再次恢复到原长时,A 、B 的速度各是多大? 例7、如图所示,光滑水平地面上静止放置两由弹簧相连木块A 和B,一质量为m 子弹,以速度v 0,水平击中木块A,并留在其中,A 的质量为3m,B 的质量为4m. (1)求弹簧第一次最短时的弹性势能 (2)何时B 的速度最大,最大速度是多少? 4、碰撞、爆炸、反冲 Ⅰ、碰撞分类(两物体相互作用,且均设系统合外力为零) (1)按碰撞前后系统的动能损失分类,碰撞可分为弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞. (2)弹性碰撞前后系统动能相等.其基本方程为① m 1v 1+m 2v 2=m 1 v 1'+m 2 v 2' ② 222211222211'2 1'212121v m v m v m v m +=+ . (3)A 、B 两物体发生弹性碰撞,设碰前A 初速度为v 0,B 静止,则基本方程为 ① m A v 0=m A v A +m B v B ,② 2 2202 12121B B A A A v m v m v m += 可解出碰后速度0v m m m m v B A B A A +-=, C B A mv o B A

动量守恒定律弹簧类问题

质量为m 的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为0x 如图3所示。 一物块从钢板正上方距离为03x 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。它们到达最底点后又向上运动。已知物块质量也为m 时,它们恰 能回到O 点。若物块质量为2m ,仍从A 处自由落下,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O 点的距离。 在光滑水平导轨上放置着质量均为m 滑块B 和C ,B 和C 用轻质弹簧拴接,且都处于静止状态。在B 的右端有一质量也为m 的滑块A 以速度0v 向左运动,与滑块B 碰撞的碰撞时间极短,碰后粘连在一起,如图4所示,求弹簧可能具有的最大弹性势能和滑块C 可能达到的最大速度。 图3 图4 0v

在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似,两个小球A 和B 用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态,在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ,右边有一小球C 沿轨道以速度v 0射向B 球,如图1所示,C 与B 发生碰撞并立即结成一个整体D ,在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A 球与挡板P 发生碰撞,碰后A 、D 都静止不动,A 与P 接触而不粘连,过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A 、B 、C 三球的质量均为m 。 (1)求弹簧长度刚被锁定后A 球的速度。 (2)求在A 球离开挡板P 之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能 (2006年江苏省前黄高级中学检测题)如图4所示,在光滑水平长直轨道上,A 、B 两小球之间有一处于原长的轻质弹簧,弹簧右端与B 球连接,左端与A 球接触但不粘连,已知m m m m B A 22 == ,,开始时A 、B 均静止。在A 球的左边有一质量为 m 2 1的小球C 以初速度0v 向右运动,与A 球碰撞后粘连在一起,成为一个复合球D ,碰撞时间极短,接着逐渐压缩弹簧并使B 球运动,经过一段时间后,D 球与弹簧分离(弹簧始终处于弹性限度内)。 (1)上述过程中,弹簧的最大弹性势能是多少? (2)当弹簧恢复原长时B 球速度是多大? (3)若开始时在B 球右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在D 球与弹簧分离前使B 球与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设B 球与挡板碰撞时间极短,碰后B 球速度大小不变,但方向相反,试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。

弹簧类问题的几种模型及其处理方法

弹簧类问题的几种模型 及其处理方法 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

弹簧类问题的几种模型及其处理方法 学生对弹簧类问题感到头疼的主要原因有以下几个方面:首先,由于弹簧不断发生形变,导致物体的受力随之不断变化,加速度不断变化,从而使物体的运动状态和运动过程较复杂。其次,这些复杂的运动过程中间所包含的隐含条件很难挖掘。还有,学生们很难找到这些复杂的物理过程所对应的物理模型以及处理方法。根据近几年高考的命题特点和知识的考查,笔者就弹簧类问题分为以下几种类型进行分析,供读者参考。 一、弹簧类命题突破要点 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力。当题目中出现弹簧时,首先要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应,在题目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、平衡位置等,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,结合物体受其他力的情况来分析物体运动状态。 2.因软质弹簧的形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变,因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变。 3.在求弹簧的弹力做功时,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:弹力做功等于弹性势能增量 的负值。弹性势能的公式,高考不作定量要求,可作定性讨论,因此在求弹力的功或弹性势能的改变时,一般以能量的转化与守恒的角度来求解。 二、弹簧类问题的几种模型 1.平衡类问题 例1.如图1所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块m2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m1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中,m2的重力势能增加了______,m1的重力势能增加了________。 分析:上提m1之前,两物块处于静止的平衡状态,所以有:, ,其中,、分别是弹簧k1、k2的压缩量。 当用力缓慢上提m1,使k2下端刚脱离桌面时,,弹簧k2最终恢复原长,其中,为此时弹簧k1的伸长量。

高中物理动量守恒定律题20套(带答案)

高中物理动量守恒定律题20套(带答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ,一段时间后,以0 2 v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ; (4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能. 【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)20 1532 mv E ?= 【解析】 【详解】 (1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有: mv 0=m 2 v +2mv B 解得v B = 4 v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量 2 220001 11()2()22224 v v mgL mv m m μ?=-- 解得20 516v gL μ= (3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有: 2 mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒: 22200111 ()()222242 v v mgR m m mv +-?= 解得2 64v R g = (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒

弹簧类问题的几种模型及其处理办法

精心整理 弹簧类问题的几种模型及其处理方法 学生对弹簧类问题感到头疼的主要原因有以下几个方面:首先,由于弹簧不断发生形变,导致物体的受力随之不断变化,加速度不断变化,从而使物体的运动状态和运动过程较复杂。其次,这些复杂的运动过程中间所包含的隐含条件很难挖掘。还有,学生们很难找到这些复杂的物理过程所对应的物理模型以及处理方法。根据近几年高考的命题特点和知识的考查,笔者就弹簧类问题分为以下几种类型进行分析,供读者参考。 一、弹簧类命题突破要点 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力。当题目中出现弹簧时,首先要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形2 3 ,高考不 1 例1.m2此过程中,m 分析:, 分别是 弹簧k1、k2 当用力缓慢上提m1,使k2下端刚脱离桌面时,,弹簧k2最终恢复原长,其中,为此时弹簧k1的伸长量。 答案:m2上升的高度为,增加的重力势能为,m1上升的高度为 ,增加的重力势能为 。

点评:此题是共点力的平衡条件与胡克定律的综合题,题中空间距离的变化,要通过弹簧形变量的计算求出。注意缓慢上提,说明整个系统处于动态平衡过程。 例2.如上图2所示,A物体重2N,B物体重4N,中间用弹簧连接,弹力大小为2N,此时吊A物体的绳的拉力为T,B对地的压力为F,则T、F的数值可能是 A.7N,0??????B.4N,2N?????C.1N,6N???????D.0,6N 分析:对于轻质弹簧来说,既可处于拉伸状态,也可处于压缩状态。所以,此问题要分两种情况进行分析。 (1)若弹簧处于压缩状态,则通过对A、B受力分析可得:, (2, 答案: 点评: 2 例3. 分析: (2 弹力和剪断 ,方向水平向右。 点评:此题属于细线和弹簧弹力变化特点的静力学问题,学生不仅要对细线和弹簧弹力变化特点熟悉,还要对受力分析、力的平衡等相关知识熟练应用,此类问题才能得以解决。 突变类问题总结:不可伸长的细线的弹力变化时间可以忽略不计,因此可以称为“突变弹力”,轻质弹簧的弹力变化需要一定时间,弹力逐渐减小,称为“渐变弹力”。所以,对于细线、弹簧类问题,当外界情况发生变化时(如撤力、变力、剪断),要重新对物体的受力和运动情况进行分析,细线上的弹力可以突变,轻弹簧弹力不能突变,这是处理此类问题的关键。 3.碰撞型弹簧问题

动量守恒 二 弹簧连接体模型

动量守恒(二)——弹簧连接体模型 1、在如图所示的装置中,木块B与水平面间的接触面是光滑的,子弹A沿水平方向向射入木块后并留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将木块、弹簧、子弹合在一起作为研究对象,则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中[??] A.动量守恒,机械能守恒? B.动量不守恒,机械能不守恒? C.动量守恒,机械能不守恒? D.动量不守恒,机械能守恒 2、如图所示放在光滑水平桌面上的A、B木块中部夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它们 各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地上.A的落地点与桌边水平距离0.5米,B的落 点距桌边1米,那么 A.A、B离开弹簧时速度比为1 :2??????? B.A、B质量比为2 :1 C.未离弹簧时,A、B所受冲量比为1 :2? D.未离弹簧时,A、B加速度之比为1 :2

3、如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹射中并且嵌入其中。已知物体B的质量为m,物体A的质量是物体B的质量的3/4,子弹的质量是物体B的质量的1/4 ①A物体获得的最大速度 ②求弹簧压缩到最短时B的速度。 ③弹簧的最大弹性势能。 4、如图所示,质量为m2和m3的物体静止在光滑的水平面上,两者之间有压缩着的弹簧,一个质量为m1的物体以速度v0向右冲来,为了防止冲撞,m2物体将m3物体以一定速度弹射出去,设m1与m3碰撞后粘合在一起,则m3的弹射速度至少为多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞? 5、如图所示,在光滑的水平面上,物体A跟物体B用一根不计质量的弹簧相连,另一物体C跟物体B靠在一起,但不与B相连,它们的质量分别为m A=0.2 kg,m B=m C=0.1 kg。现用力将C、B和A压在一起,使弹簧缩短,在这过程中,外力对弹簧做功7.2 J.然后, 由静止释放三物体.求: (1)弹簧伸长最大时,弹簧的弹性势能. (2)弹簧从伸长最大回复到原长时,A、B的速度.(设弹簧在弹性限度内) 6、质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定有一不计质量的弹簧。现有一质量为m的滑块从圆弧最高处无

弹簧模型(动力学问题)

模型组合讲解——弹簧模型(动力学问题) [模型概述] 弹簧模型是高考中出现最多的模型之一,在填空、实验、计算包括压轴题中都经常出现,考查范围很广,变化较多,是考查学生推理、分析综合能力的热点模型。 [模型讲解] 一. 正确理解弹簧的弹力 例1. 如图1所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上。②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用。③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动。④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有() ①② ③④ 图1 解析:当弹簧处于静止(或匀速运动)时,弹簧两端受力大小相等,产生的弹力也相等,用其中任意一端产生的弹力代入胡克定律即可求形变。当弹簧处于加速运动状态时,以弹簧为研究对象,由于其质量为零,无论加速度a为多少,仍然可以得到弹簧两端受力大小相等。

F是作用力与反作用的关系,因此,弹簧 的弹力也处处相等,与静止情况没有区别。在题目所述四种情况中,由于弹簧的右端受到大小皆为F的拉力作用,且弹簧质量都为零,根据作用力与反作用力关系,弹簧产生的弹力大小皆为F,又由四个弹簧完全相同,根据胡克定律,它们的伸长量皆相等,所以正确选项为D。 二. 双弹簧系统 例2. (2004年苏州调研)用如图2所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块,滑块可无摩擦的滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后,汽车静止时,传感器a、b的示数均为10N 图2 (1)若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N,求此时汽车的加速度大小和方向。 (2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零。 解析:(1 a1的方向向右或向前。 (2

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求:

弹簧类问题的几种模型及其处理方法

弹簧类问题的几种模型及其处理方法 学生对弹簧类问题感到头疼的主要原因有以下几个方面:首先,由于弹簧不断发生形变,导致物体的受力随之不断变化,加速度不断变化,从而使物体的运动状态和运动过程较复杂。其次,这些复杂的运动过程中间所包含的隐含条件很难挖掘。还有,学生们很难找到这些复杂的物理过程所对应的物理模型以及处理方法。根据近几年高考的命题特点和知识的考查,笔者就弹簧类问题分为以下几种类型进行分析,供读者参考。 一、弹簧类命题突破要点 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力。当题目中出现弹簧时,首先要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应,在题目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、平衡位置等,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,结合物体受其他力的情况来分析物体运动状态。 2.因软质弹簧的形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变,因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变。 3.在求弹簧的弹力做功时,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:弹力做功等于弹性势能增量的 负值。弹性势能的公式,高考不作定量要求,可作定性讨论,因此在求弹力的功或弹性势能的改变时,一般以能量的转化与守恒的角度来求解。 二、弹簧类问题的几种模型 1.平衡类问题 例1.如图1所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块m2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m1缓慢竖直

动量守恒之弹簧及圆弧模型

相互作用的两个物体在很多情况下运动特征与碰撞问题类似,可以运用动量、能量守恒来分析,物块弹簧模型是一类典型的问题。我们首先结合下面的例子,说明如何分析物块弹簧模型的运动情景。 【问题】如图所示,物块B 左端固定一轻弹簧,静止在光滑的水平面上, A 物体以速度0v 向 B 运动,假设A 与弹簧接触之后立即与弹簧粘连在一起不再分开,那么此后A 、B 与弹簧相互作用的过程中,运动情景如何呢? 【分析】A 、B 的运动涉及追及相遇问题,重点要把握住:两物体距离最近(弹簧最短)或最远(弹 簧最长)时二者的速度相等。 ⑴ 弹簧刚开始被压缩的过程中,B 受到弹簧的弹力向右做加速运动,A 受到弹力做减速运动,开始时A 的速度大于B 的速度,弹簧一直被压缩;⑵ 当A B 、的速度相等时,弹簧缩短到最短,此时弹簧的弹性势能最大;⑶ 此后由于A 继续减速,B 继续加速,B 的速度开始大于A 的速度,弹簧压缩量逐渐减小;⑷ 当弹簧恢复至原长时,弹性势能为零,A 的速度减至最小,B 的速度增至最大;⑸ 此后弹簧开始伸长,A 做加速运动,B 做减速运动;⑹ 当弹簧伸长至最长时,A B 、的速度再次相等,弹簧的弹性势能最大;⑺ 此后A 继续加速,B 继续减速,弹簧逐渐缩短至原长;⑻ 当弹簧再恢复至原长时,弹性势能为零,A 的速度增至最大,B 的速度减至最小。此后将重复上述过程。 上面我们从受力和运动的角度,分析了弹簧的运动情景。如果两物体是在光滑水平面上运动,系统的动量守恒;在这个过程中只有两物体的动能和弹簧弹性势能的相互转化;因此,我们可以从动量和能量的角度来分析问题。设任意时刻A 、B 的速度分别为A v 、B v ,弹簧的弹性势能为p E 。 由动量守恒可得:0A A A B B m v m v m v =+; 由能量守恒可得:222 0p 111222 A A A B B m v m v m v E =++; 由此可以求解整个运动过程中各种速度及弹性势能的极值问题,具体结果请同学们自己分析。 **************************************************************************************** 例题说明:例1、例2侧重对运动过程的分析,可以利用碰撞模型的结论对结果进行分析;例3结合图象分析运动过程并进行简单计算,此题只要求会读取有用信息即可,不要求学生明白为什么图象是这样的,因此不涉及简谐振动内容;例4计算速度及弹性势能等的极值;例5是简单变式,但本质仍是动量能量双守恒;例6、例7是涉及多物体多过程的问题。挑战极限部分的两道题难度较大,例8设问比较特别,需要通过假设进行推理;例9是竖直方向的弹簧模型,运动情景比较复杂,需要分析清楚 动量 ——弹簧与圆弧轨道问题 知识点睛 例题精讲 对比碰撞模型,我们会发现:从初始到弹簧压缩到最短的过程,实际上是一个完全非弹性碰撞的过程;从初始到弹簧第一次恢复原长过程,实际上是一个弹性碰撞的过程;两个模型所列出的动量、能量守恒方程类似(只是非弹性碰撞过程中损失的能量表现为弹性势能),因此我们可以直接套用上一讲碰撞问题中得出的结果。

弹簧10大模型

图 1 图2 “弹簧”模型10大问题 太原市第十二中学 姚维明 模型建构: 在我们的日常生活中,弹簧虽然形态各异,大小不同,但是从弹簧秤,机动车的减震装置,各种复位按钮和机械钟表内的动力装置等,弹簧处处在为我们服务.因为弹簧本身的特性,如弹簧弹力的方向与弹簧所处的伸缩状态有关、弹力的大小与弹簧形变量大小有关;而且,弹簧在伸缩过程中涉及的物理过程较复杂,物理概念和规律较多,如力和加速度、功和能、冲量和动量等,因此,弹簧类试题多年来深受物理命题专家的青睐。 【模型】弹簧 【特点】:(1)一般问题中的轻弹簧是一种理想模型,不计质量。(2) 弹簧弹力不能突变,弹力变化需要形变量变化,需要时间的积累。(3)弹力变化:F = kx 或△F =k △x ,其中F 为弹力(△F 为弹力变化),k 为劲度系数,x 为形变量(△x 为形变变化量)。(4)弹簧可以贮存能量,弹力做功和弹性势能的关系为:W =-△E P 其中W 为弹簧弹力做功, △E P 为弹性势能变化。另外, 弹性势能计算公式暂不做要求。 一、轻弹簧的弹力与弹簧秤的读数问题 【典案1】如图1,四个完全相同的轻弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小相等的拉力F 作用,而左端的情况则各不相同: ⑴弹簧的左端固定在墙上 ⑵弹簧的左端受到大小也为F 的拉力作用 ⑶弹簧的左端拴一小物块m ,物块在光滑的 水平面上滑动 ⑷弹簧的左端拴一个小物块m ,物块在粗糙的水平面上滑动 以1l 、2l 、3l 、4l 依次表示四条弹簧的伸长量,则有 A 、1l 2l B 、4l >3l C 、1l >3l D 、2l =4l 〖解析〗因轻弹簧自身质量不计,则轻弹簧的伸长量与轻弹簧上的弹力大小成正比,因为四种状态中轻弹簧的弹力均为F ,故四种状态轻弹簧的伸长量相同;选D 【体验1】如图2,四个完全相同的弹簧秤都处于水平位置,它们的右端受到大小相等的拉力F 作用,而左端的情况则各不相同: ⑴弹簧秤的左端固定在墙上 ⑵弹簧秤的左端受到大小也为F 的拉力 作用 ⑶弹簧秤的左端拴一小物块m 1,物 块在光滑的水平面上滑动 ⑷弹簧秤的左端拴一个小物块m 1,物块在粗糙的水平面上滑动

物理第67讲-动量定理、动量守恒——弹簧模型

/s o 10 5 4 动量定理、动量守恒—弹簧模型 一、学习目标 (1)掌握弹簧模型的解题思路; (2)灵活应用动量定理,结合机械能守恒知识解决弹簧问题。 二、例题解析 【例1】两个小木块B 、C 中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a 线段所示,在t=4s 末,细线突然断了,B 、C 都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b 、c 线段所示。从图中的信息可知 ( ) A . B 、 C 都和弹簧分离后的运动方向相反 B .B 、C 都和弹簧分离后,系统的总动量增大 C .B 、C 分离过程中B 木块的动量变化较大 D .B 木块的质量是C 木块质量的四分之一 【例2】如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A ,B ,放在光滑的水平面上,若物体A 被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体A 的中心,已知物体A 的质量是物体B 质量的3/4,子弹质量是物体B 的1/4,弹簧被压缩到最短时,求物体A 、B 的速度。

【例3】竖直放置的轻弹簧,上端与质量为3.0kg 的物块B 相连接。另一个质量为1.0kg 的物块A 放在B 上。先用竖直向下的力F 压A ,使弹簧被压缩一定量,系统静止。然后突然撤去力F ,A 、B 共同向上运动一段距离后将分离。分离后A 又上升了0.20m 到达最高点,此时B 的速度方向向下,且弹簧恰好为原长。则从A 、B 分离到A 上升到最高点过程中,弹簧对B 的冲量大小为(取g=10m/s2)( ) A .1.2N ?s B .6.0N ?s C .8.0N ?s D .12N ?s 三、课后习题 1.如图所示,两物体A 、B 用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A 、B 两物体施加等大反向的水平力 1 F 、 2 F ,使A 、B 同时由静止开始运动,在运动过程中,对A 、 B 两物体及弹簧组成的系统,下列说法正确的是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)( ) A .机械能始终守恒,动量始终守恒 B .机械能不断增加,动量不断增加 C .当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大 D .当弹簧弹力的大小与1 F 、 2 F 的大小相等时,系统总动能最大

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