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高考物理弹簧,高考物理弹簧问题
tamoadmin 2024-05-26 人已围观
简介1.高一物理运动学,力学问题 急!!!2.物理中的弹簧问题3.两道关于弹簧物理题求解!!4.高三物理弹簧简谐运动问题5.高三物理,题中小球机械能减少,因为电场力做了负功。 那弹簧不做功吗?为什么只讨论电场力的情况呢?只有弹簧伸长最长或压缩最短时(弹簧绷紧状态),各自的速度在沿着弹簧上的分速度才相等,并非是任何时候都相等,故A错误。B选项,由于系统机械能守恒,是A、B球之间的总机械能为此时各自的动能
1.高一物理运动学,力学问题 急!!!
2.物理中的弹簧问题
3.两道关于弹簧物理题求解!!
4.高三物理弹簧简谐运动问题
5.高三物理,题中小球机械能减少,因为电场力做了负功。 那弹簧不做功吗?为什么只讨论电场力的情况呢?
只有弹簧伸长最长或压缩最短时(弹簧绷紧状态),各自的速度在沿着弹簧上的分速度才相等,并非是任何时候都相等,故A错误。B选项,由于系统机械能守恒,是A、B球之间的总机械能为此时各自的动能、弹簧的弹性势能和B球的重力势能的和。由于此时B球的高度要比下落时的高度高,重力势能的成分占的多,而且上升阶段,比下落阶段A、B球的动能之和大,所以此时的弹性势能不是最大的,而下落时弹性势能最大故C正确。当A球的速度为最大时弹簧处在原长,所以B的加速度为g。所以D正确
此题CD正确
高一物理运动学,力学问题 急!!!
在弹簧到达自由长度之前,弹簧对B有作用力使其存在加速度,不断加速。当弹簧伸长到自由长度时,对B的作用力为0,此时B速度达到最大。然后弹簧伸长大于自由伸长,对B有拉力,B开始减速。从而A是对的。
至于C还是D对,可以计算一下。
设B速度最大时,A速度为u1,B速度为u2,则有:
动量守恒:2mv=m×u1+m×u2
机械能守恒:1/2(2m)v?+2×1/2(2m)v?=1/2m×u1?+1/2m×u2?
解得:
u1=(1-√2)v
u2=(1+√2)v
所以选C
物理中的弹簧问题
常见弹簧类问题分析
高考要求 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.应引起足够重视.
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,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:Wk=-( kx22- kx12),弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式Ep= kx2,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.
下面就按平衡、动力学、能量、振动、应用类等中常见的弹簧问题进行分析。
二、与动力学相关的弹簧问题
5.如图所示,在重力场中,将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,下端连接一个质量为M的木板,木板下面再挂一个质量为m的物体.当剪掉m后发现:当木板的速率再次为零时,弹簧恰好能恢复到原长,(不考虑剪断后m、M间的相互作用)则M与m之间的关系必定为 ( )
A.M>m B.M=m C.M<m D.不能确定
参考答案:B
6.如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板,在薄板上放重物,用手将重物向下压缩到一定程度后,突然将手撤去,则重物将被弹簧弹射出去,则在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)重物的运动情况是 ( ) 参考答案:C
A.一直加速运动 B.匀加速运动
C.先加速运动后减速运动 D.先减速运动后加速运动
[解析] 物体的运动状态的改变取决于所受合外力.所以,对物体进行准确的受力分析是解决此题的关键,物体在整个运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用.刚放手时,弹力大于重力,合力向上,物体向上加速运动,但随着物体上移,弹簧形变量变小,弹力随之变小,合力减小,加速度减小;当弹力减至与重力相等的瞬间,合力为零,加速度为零,此时物体的速度最大;此后,弹力继续减小,物体受到的合力向下,物体做减速运动,当弹簧恢复原长时,二者分离.
7.如图所示,一轻质弹簧竖直放在水平地面上,小球A由弹簧正上方某高度自由落下,与弹簧接触后,开始压缩弹簧,设此过程中弹簧始终服从胡克定律,那么在小球压缩弹簧的过程中,以下说法中正确的是( ) 参考答案:C
A.小球加速度方向始终向上
B.小球加速度方向始终向下
C.小球加速度方向先向下后向上
D.小球加速度方向先向上后向下
(试分析小球在最低点的加速度与重力加速度的大小关系)
8.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是 ( )
A.物体从A到B速度越来越大,从B到C
速度越来越小
B.物体从A到B速度越来越小,从B到C
加速度不变
C.物体从A到B先加速后减速,从B一直减速运动
D.物体在B点受到的合外力为零
参考答案:C
9.如图所示,一轻质弹簧一端与墙相连,另一端与一物体接触,当弹簧在O点位置时弹簧没有形变,现用力将物体压缩至A点,然后放手。物体向右运动至C点而静止,AC距离为L。第二次将物体与弹簧相连,仍将它压缩至A点,则第二次物体在停止运动前经过的总路程s可能为:
A.s=L B.s>L
C.s<L D.条件不足,无法判断
参考答案:AC
(建议从能量的角度、物块运动的情况考虑)
10. A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,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的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10 m/s2).
(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中,力F的最大值;
(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过
程中,弹簧的弹性势能减少了0.248 J,求这一过程F对
木块做的功.
分析:此题难点和失分点在于能否通过对此物理过程的分析后,确定两物体分离的临界点,即当弹簧作用下的两物体加速度、速度相同且相互作用的弹力 N =0时 ,恰好分离.
解:
当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有
kx=(mA+mB)g
x=(mA+mB)g/k ①
对A施加F力,分析A、B受力如图
对A F+N-mAg=mAa ②
对B kx′-N-mBg=mBa′ ③
可知,当N≠0时,AB有共同加速度a=a′,由②式知欲使A匀加速运动,随N减小F增大.当N=0时,F取得了最大值Fm,
即Fm=mA(g+a)=4.41 N
又当N=0时,A、B开始分离,由③式知,
此时,弹簧压缩量kx′=mB(a+g)
x′=mB(a+g)/k ④
AB共同速度 v2=2a(x-x′) ⑤
由题知,此过程弹性势能减少了WP=EP=0.248 J
设F力功WF,对这一过程应用动能定理或功能原理
WF+EP-(mA+mB)g(x-x′)= (mA+mB)v2 ⑥
联立①④⑤⑥,且注意到EP=0.248 J
可知,WF=9.64×10-2 J
两道关于弹簧物理题求解!!
同志们给你的解释太麻烦了,只要记住以下几点就行了
1 “弹性限度内”,很多题目会在这个地方做文章,遇到弹簧,一定要先看这个前提,否则一切免谈
2胡克定律 f=kx,只要有形变,这个公式就适应
3,如果一个弹簧两边都受到五牛的拉力,那么弹簧的形变量就是五牛所对应的型变量,同理,一端挂在墙上,另一端受五牛的拉力,那行变量也是五牛所对应的,
4如果弹簧的上下端都挂有重量为M的物体,开始时下端物体在地上,上端物体将弹簧压缩到最低点,那么如果将物体往上提,使下端的物体刚好脱离地面,那么弹簧的(形变量的变化量)是2MG所对应的形变量,这是因为,开始时弹簧的形变量为X,是压缩的,后来形变量也是X,是拉伸的,所以变化了2X
5,将重物从弹簧上方自由落下,重物的加速度依次是 g-变小-零-变大(反向)-最大(反向)-变小(反向)-零-变大到g 注:反向代表方向向上
速度 :变大(自由落体)-落到弹簧上(变大 变小 零 反向变大 变小)脱离弹簧 变小
我是高三的,我见过的题中差不多就这些了,还有一类涉及加速度的问题,比较麻烦,没有图说不清楚,就不再赘述了
高三物理弹簧简谐运动问题
第一题:
加恒力F的瞬间,对A有aA=F/m,对B有aB=0,运动开始后A、B距离增大,弹簧伸长。此后对A有F-kx=maA,所以A做加速度不断减小的变加速运动;对B有kx=maB,所以B做加速度不断增大的变加速运动。
∴在到A、B加速度相等的过程中,始终有aA>aB
∴aA=aB时vA>vB
∵此后aA<aB,A加速比B慢
∴vA=vB时aA<aB
本题把A和B分开考虑,当然是隔离法。
第二题:
由于F1,F2对系统做功之和不为零(请回忆:做功等于力与在力的方向上位移的乘积,所以F1、F2一开始就对m、M做正功),故系统机械能不守恒,A错误;
由于F1,F2先对系统做正功,当两物块速度减为零时,弹簧的弹力大于F1,F2,之后,两物块再加速相向运动,F1,F2对系统做负功,系统机械能开始减少(事实上系统机械能变化也就是动能的变化),B、C均错误。当弹簧弹力大小与F1,F2大小相等时,速度达到最大值,故各自的动能最大,D正确
第一问是隔离法
下面提供一道和弹簧有关、需要整体法分析的题目
(1999年全国高考题)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1压在上面的弹簧1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 m1g/k1 B.m2g/k1 C.m1g/k2 D.m2g/k2
解:下面x1和x2指的是下面弹簧2在撤去木块1前平衡时、撤去木块2的瞬间的形变量
在整个系统处于平衡状态时,
对整体有:(m1+m2)g=k2x2
设下面木块移动的距离为ΔX。当缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧时,对下面木块有:
对m2:m2g=k2x2 △x=x1-x2=m1g/k2,选C
高三物理,题中小球机械能减少,因为电场力做了负功。 那弹簧不做功吗?为什么只讨论电场力的情况呢?
挂B后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动,当A加速度为0时,A速度最大(所谓的平衡位置),此时弹簧伸长量为x2,之前已经运动了x1(从压缩到恢复原长)
既然平衡位置已经有伸长x2了,振幅又是x1+x2,所以最高点的伸长就是2x2+x1
我想你不明白的应该是B 选项 为什么不考虑 弹簧的弹性势能
答案 很明显告诉我们 重力等于电场力
意思是说 如果没有弹簧 小球无论在何处 都将处于静止状态
在弹簧拉力作用下 小球沿重力方向才有运动
弹簧的弹性势能 转化为了小球的 动能
而运动过程中 沿重力方向产生了位移 因此重力做了正功 电场力做了负功
不管能量是怎么转换的 重力与电场力的增加 减少量是相等的
进而可以解释C选项