专题 05 弹簧模型一、模型界定本模型是由弹簧连接的物体系统中关于平衡的问题、动力学过程分析的问题、功能关系的问题,但不包括瞬时性的问题。由弹性绳、橡皮条连接的物体系统也归属于本模型的范畴.二、模型破解1.由胡克定律结合平衡条件或牛顿运动定律定量解决涉及弹簧弹力、弹簧伸长量的问题。(i)轻质弹簧中的各处张力相等,弹簧的弹力可认为是其任一端与所连接物体之间的相互作用力。(ii)弹簧可被拉伸,也可被压缩,即弹簧的弹力可以是拉力也可以是推力(当然弹性绳、橡皮条只能产生拉力)。(iii)弹簧称只能被拉伸,对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力时,其示数等于称钩一端与物体之间的拉力大小。(iv)有时应用比应用更便于解题。(v)定性比较同一弹簧的形变量大小时也可从弹性势能大小作出分析。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,则有例 1 题图A. B. C. D. 【答案】D例 2.如图所示,A、B 两物体的重力分别是 GA=3 N,GB=4 N,A 用细绳悬挂在天花板上,B 放在水平地面上,连接 A、B 间的轻弹簧的弹力 F =2 N,则绳中张力 T 及 B 对地面的压力 N 的可能值分别是A.7 N 和 2 NB.5 N 和 2 N C.1 N 和 6 N D.2 N 和 5 N【答案】BC【解析】当弹簧是处于被拉伸的状态时,分析 A 物体的受力由平衡条件可知绳中张力 T=GA+F=5N,分例 2 题图析 B 物体的受力由平衡条件地面对 B 的支持力 N=GB-F=2N。当弹簧处于被压缩状态时同理分析 AB 受力可得绳中张力及地面对 B 的支持力分别为 T=1N、N=6N,BC 正确。例 3.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,连接有挂钩的拉杆与弹簧相连,并固定在外壳一端 O 上,外壳上固定一个圆环,可以认为弹簧秤的总质量主要集中在外壳(重力为 G)上,弹簧和拉杆的质量忽略不计,现将该弹簧秤以两种方式固定于地面上,如图乙、丙所示,分别用恒力 F0竖直向上拉弹簧秤,静止时弹簧秤的读数为 A.乙图读数 F0-G,丙图读数 F0+G B.乙图读数 F0-G,丙图读数 F0 C.乙图读数 F0,丙图读...