2010年高三物理高考总复习学案6：弹簧类问题难点探究思考

弹簧类问题难点探究思考 在中学阶段，凡涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为"轻弹簧"，这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，是高考的难点之一.●难点提出1.（99 年全国）如图 2-1 所示，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.11kgmB.12kgmC.21kgmD.22kgm 图 2—1 图 2—22.如图 2-2 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 1、2 拴接，劲度系数为 k2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 缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中，物块 2 的重力势能增加了______，物块 1 的重力势能增加了________.3.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 x0，如图 2-3 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.已知物块质量为 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.●案例探究［例 1］如图 2-4，轻弹簧和一根细线共同拉住一质量为 m 的物体，平衡时细线水平，弹簧用心 爱心 专心图 2-3图 2-4与竖直夹角为 θ，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，误认为"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 2-5，由几何关系可知：弹簧的弹力 T=mg／cosθ 细线的弹力 T′=mgtanθ细线剪断后由于弹簧的弹力及重力均不变，故物体的合力水平向右 ，与 T′等大而反向，∑F=mgtanθ，故物体的加速度 a=gtanθ，水平向右.［例 2］A、B 两木块叠放在竖直轻弹簧上，如图 2-6 所示，已知木块 A、B 质量分别为 0.42 kg 和 0.40 kg，弹簧的劲度系数 k=100 N/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 0.5 m/s2的加速...