专题 弹簧问题
知识导图
教学目标
1. 通过本节课的学习,让学生加深弹簧问题的几个考点,学会每个考点对应的解题方法。 2. 让学生认识到弹簧问题的共性:不能突变;弹簧问题一定要找到几个临界点。 3. 提升学生综合分析物理问题能力,学会用动量能量的观点解决物理问题。 题型分类及方法点拨
类型一 弹簧的伸长量和弹力的计算
方法点拨:这类题一般以单一问题出现,涉及到的知识点是胡克定律:F=kx . 解题的主要关键是找弹簧原长位置。
例题1: 如图所示,劲度系数为 k2 的轻质弹簧竖直固定在桌面上,上端连一质量为 m 的
物块,另一劲度系数为 k1 的弹簧的上端 A 缓慢向上提,当提到下端弹簧的弹力大小恰好
2
等于mg 时,求 A 点上提的高度。
3
练习1如图所示,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( ) m1gm2gm1gm2gA. B. C. D. k1k1k2k2
练习2. 一个长度为 L 的轻弹簧,将其上端固定,下端挂一个质量为 m 的小球时,弹簧
的总长度变为 2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接,A 、 B 两小球的质量均为 m,则两小球平衡时,B 小球距悬点 O 的距离为(不考虑小球的大小) ( )
A. 3L
B. 4L C. 5L D. 6L
巩固练习
1. 一轻质弹簧原长为 8 cm,在 4N 的拉力作用下伸长了 2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为 ( ) A. 40 m/N B. 40 N/cm C.200 m/N D. 200N/m
2. 如图所示,质量均为 m 的物体 A 、 B 通过一劲度系数为 k 的弹簧相连,开始时 B 放在地面上,A 、 B 均处于静止状态,现通过细绳将 A 向上拉起,当 B 刚要离开地面时,A 上升距离为 L,假设弹簧一直在弹性限度内,则 ( )
2mg2mgmgmgA. L= B. L< C. L= D. L> kkkk
3 如图所示,轻质弹簧两端分别与 M 和 m 两质点拴接,M 放在水平地面上,m 压在竖直的弹簧上,M=3m。当整个装置静止时,m 距地面的高度为 h,用竖直向上的力 F 缓慢上提 m,使 M 刚好要脱离地面时 F 大小等于 倍的 mg。此时 m 距地面的高度为 2h,则此弹簧自然伸长时的长度为 。
4. 由实验测得某弹簧所受弹力 F 和弹簧的长度 L 的关系图象如图所示,求:
(1) 该弹簧的原长为多少? (2) 该弹簧的劲度系数为多少?
5. 如图所示,A 、 B 是两个相同的轻弹簧,原长都是l0=10 cm ,劲度系数 k=500 N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为 m,现测得两个弹簧的总长为 26 cm,则物体的质量 m 是多少?(取 g=10 N/kg)
6.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为 m1 和 m2 的木块 1 和木块 2,中间用
一原长为 L 、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为 μ。现用一水平力向右拉木块 2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是 ( ) μ
A. L+m1g
kμ
C. L+m2g
k
μ
B. L+(m1+m2)g
k
μm1m2
D. L+()g
km1+m2
类型二 瞬时性问题
方法点拨:这类问题主要考查弹簧弹力不能发生突变这一特性。解题的主要关键是剪断(或撤掉)某力前后,弹簧弹力不变。
例题2:如图所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面小球 A 与下面小球 B 的加速度为 ( )
A. aA=g , aB=g B. aA=g ,aA=0 C. aA=2g ,aB=0 D. aA=0 ,aB=g
练习1:如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为 m1 和 m2 的木块 A 和 B 之间用轻弹簧相连,在拉力 F 作用下,以加速度 a 做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力 F,此瞬间 A 和 B 的加速度为 a1 和 a2,则 ( )
A. a1=a2=0
m1m2
C. a1=a 、a2= a
m1+m2m1+m2
B. a1=a 、 a2=0
m1
D. a1=a 、a2=-a m2
练习2:如图所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为 l1 和 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。
(1) 现将 l2 剪断,求剪断瞬间物体的加速度。
相关推荐: