高考专题复习-弹簧类问题分析VIP专享VIP免费

专题复习—专题复习—弹簧类问题弹簧类问题复习精要弹簧问题的处理办法例1、2001年上海例2、2005年全国理综III卷例3、例4例5、2005年全国卷/24Ⅰ例6、2004年广西卷17例7、07年1月苏州市教学调研测试17例8、06年广东汕头市二模17例9、例10例11、03年江苏20练习1练习2练习3练习4练习5、05年广东卷6练习6练习7练习8练习9练习10练习11、05年江苏高考16练习12专题复习—专题复习—弹簧类问题弹簧类问题复习精要轻弹簧是一种理想化的物理模型，以轻质弹簧为载体,设置复杂的物理情景，考查力的概念，物体的平衡，牛顿定律的应用及能的转化与守恒，是高考命题的重点，此类命题几乎每年高考卷面均有所见,，在高考复习中应引起足够重视.(一)弹簧类问题的分类1、弹簧的瞬时问题弹簧的两端都有其他物体或力的约束时,使其发生形变时,弹力不能由某一值突变为零或由零突变为某一值.2、弹簧的平衡问题这类题常以单一的问题出现，涉及到的知识是胡克定律，一般用f=kx或△f=kx△来求解。3、弹簧的非平衡问题这类题主要指弹簧在相对位置发生变化时，所引起的力、加速度、速度、功能和合外力等其它物理量发生变化的情况。4、弹力做功与动量、能量的综合问题在弹力做功的过程中弹力是个变力，并与动量、能量联系，一般以综合题出现。有机地将动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化结合在一起。分析解决这类问题时，要细致分析弹簧的动态过程，利用动能定理和功能关系等知识解题。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，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，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.2.因弹簧（尤其是软质弹簧）其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,即弹簧的弹力不能突变.(二)弹簧问题的处理办法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，也可根据动能定理和功能关系及能量转化和守恒定律求解.同时要注意弹力做功的特点：Wk=-（1/2kx22-1/2kx12），弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式Ep=1/2kx2，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.如图（A）所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态.现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度.（1）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为T1，l2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡：T1cosθ=mg,T1sinθ=T2,T2=mgtanθ剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度.因为mgtanθ=ma,所以加速度a=gtanθ,方向在T2反方向.你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由.例1、2001年上海结果不正确.因为l2被剪断的瞬间，l1上张力的大小发生了突变，此瞬间T1=mgcosθ,θl1l2图A（1）答：∴a=gsinθ（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图（B）所示，其他条件不变，求解的步骤与（1）完全相同，即a=gtanθ，你认为这个结果正确吗?请说明理由.因为l2被剪断的瞬间、弹簧l1的长度不能发生突变、T1的大小和方向都不变.θl1l2图B结果正确。（2）答：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。mgsinθ=kx1①令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知：kx2=mBgsinθ②F-mAgsinθ-kx2=mAa③例2、2005年全国理综III卷CθAB得ABAmsing)mm(Fa解：由题意d=x1+x2⑤由①②⑤...