高考物理彈簧口訣有:
“彈簧琴,要彈要輕,勁大則響。”意思是彈簧受力形變,釋放后可以自己恢復原狀,我們要“輕彈”,就是彈得慢些,勁大則響指勁大彈得越快響度越大。
“伸長縮短,互為補償,力之大小,其倍相撞。”意思是彈簧在力的作用下“伸長”或“縮短”時,兩力方向相同,當物體A與物體B碰撞時,彈簧的彈力之和原來的伸長或縮短力的大小成倍增加。
口訣可以幫助記憶彈簧的相關知識,包括彈簧的形變、伸長或縮短、彈力等。請注意,這些口訣僅供參考,具體內容請以官方發布為準。
彈簧振子在光滑水平面上振動。在振子完成一次全振動的時間內,彈簧的彈性勢能是如何變化的?
口訣:彈簧振子振動時,彈簧彈性勢能看兩時。
1. 開始時刻(平衡位置)彈簧彈性勢能最小(零)。
2. 振動過程中,彈簧伸長時彈性勢能增大,壓縮時彈性勢能減小。
例題:一個質量為$m$的彈簧振子,在光滑水平面上振動。振幅為A,彈簧的勁度系數為k。開始時,振子處于最大位移的一半處(平衡位置向右移動的距離為$\frac{A}{2}$處)。現讓振子向平衡位置移動,當振子完成一次全振動時,彈簧的彈性勢能如何變化?
解析:
1. 開始時刻,振子的位置在最大位移的一半處,此時彈簧處于伸長狀態,彈簧的彈性勢能為:$E_{p1} = \frac{1}{2}k(\frac{A}{2})^{2}$。
2. 振子向平衡位置移動時,彈簧逐漸縮短,當振子完成一次全振動時,彈簧縮短的距離為$A$。因此,彈簧的彈性勢能增加量為:$E_{p2} = \frac{1}{2}kA^{2}$。
所以,彈簧的彈性勢能變化量為:$E_{p} = E_{p1} - E_{p2} = \frac{1}{2}k(\frac{A}{2})^{2} - \frac{1}{2}kA^{2}$。
答案:彈簧的彈性勢能增加。增加量為$\frac{1}{8}kA^{2}$。
總結:通過口訣和例題的分析,我們可以清楚地理解并應用彈簧振子在光滑水平面上的振動規律,掌握彈簧的彈性勢能的變化情況。