高考弹簧问题,高中弹簧问题

1.2013年广东省高考理科综合物理第35题不明白，盼您详细讲解分析，谢谢！

2.高一物理运动学，力学问题 急！！！

3.问一道物理大题

4.两道关于弹簧物理题求解！！

原长为L的轻弹簧一端固定在一小铁块，另一端连接在竖直轴上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，吧弹簧拉长后，使小铁块静止的最大长度为5L/4，现在将弹簧长度拉到6L/5后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心以一定角速度匀速转动，已知质量为m，为了使小铁块不再圆盘上滑动，圆盘转动的角速度w最大不应超过多少？

设弹簧的“劲度系数”为K

静止时，最大静摩擦力方向，与弹簧的拉力方向相反

Fmax=K*(5L/4-L) -----(1)

做圆周运动时，角速度ω最大时，最大静摩擦力方向，与弹簧的拉力方向相同Fmax+K*(6L/5-L)=m*ω^2*6L/5 ----(2)

联立上面两式，解得：ω*2=3K/8m

ω=√3K/8m

2013年广东省高考理科综合物理第35题不明白，盼您详细讲解分析，谢谢！

此题只要有那种物理思维方式就很简单，楼上的解法最简单，但可以用能量守恒来做。要在这里说清楚要花很大功夫啊！我就简单说说，听不懂我也没办法。首先我们考虑B离开桌面的一瞬间（桌面不再对B有支持力了），弹簧的长度是多少？（设它的劲度系数为K）此时弹簧受到的拉力为M吧！长度不就知道了。再用能量守恒。第二步：要考虑的问题是末状态的机械能是多少啊？（用mgh就能算了，H就取高度的一半）。第三步:那么初状态的机械能是多少呢？用K也可以表示出来。长度也可以表示出来，末状态的能量减去初状态的能量，就是弹簧受到压力后弹簧中储存的能量。第四步：压力压住没放开的德时候是一个平衡的状态。弹簧收到的压力和弹簧的弹力大小相等。第五步：用弹簧的能量公式W=1/2KX的平方 ，用这个公式正好消去我们设的K，得到长度X，第六步;用长度X就能求出弹簧的弹力多大，也就知道压力了.哇，终于打完了。希望你能懂。高考一般不靠这么难的。有的地区是会考得。比如江苏等地区。这题目是旧题了。可以放一放。

高一物理运动学，力学问题 急！！！

第(1)问是动量守恒，注意P没有参加碰撞，在碰撞瞬间速度没有变化。P最终与P2保持相对静止，即最终P、P1、P2速度相等。

第(2)问需要注意的是，弹簧长度最短时P与P2相对静止（之前P相对P2向右运动弹簧变短，之后P相对P2向左运动弹簧变长）。由动量守恒，此时P、P1、P2速度与最终速度v2相等。此时到最终状态，物体动能没有变化，因此弹性势能等于之后摩擦消耗掉的能量。所以有EP=μ(2m)g(L+x)的表达式。从碰撞到弹簧最短能量守恒可列出上面的那个长式子，带入EP表达式可解出所求压缩量x。

问一道物理大题

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！！

(1)由题意可知，三个物块将要释放时，弹簧已知具有的弹性势能是 72焦耳。

释放后，在BC没有分开时，由对称性知，BC的速度与A的速度是等大反向的（因ABC总动量守恒），当弹簧第一次恢复到原长时，BC即将分离，设此时它们的速度大小为V

由机械能守恒得　（mA+mB+mC）*V^2 / 2＝72焦耳

将它们三者的质量代入，得　V＝6 m/s

所以释放后B对C做的功等于C获得的动能，即所求功是W＝mC*V^2 / 2＝1*6^2 / 2＝18焦耳

（2）C与B分离后，A、B、弹簧组成的系统在以后的过程中满足动量守恒与机械能守恒，

当弹簧被压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，且此时A、B速度相同（大小相等、方向相同）

由动量守恒得　mA*V－mB*V=(mA+mB)*V1　　（以BC刚分离时A的运动方向为正，V1是弹簧最短时它们的速度）

即　2*6－1*6＝（2＋1）*V1　，得　V1＝2 m/s

由机械能守恒得　(mA*＋mB)*V^2 / 2=Epm＋(mA+mB)*V1^2 / 2

(2+1)*6^2 / 2＝Epm＋（2＋1）*2^2 / 2

得所求最大弹性势能为　Epm＝48焦耳

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