高中物理彈簧模型題1、物理模型：輕質彈簧無論其自身質量如何，都能沿軸線產生拉伸或壓縮變形，因而產生向內或向外的彈力。 2.模型的力學特性：輕彈簧既能承受拉伸變形高中物理彈簧解析，又能承受壓縮變形。 其彈力方向必須沿著彈簧的方向。 彈簧兩端的彈力大小相等，方向相反。 三、彈簧物理題： 1、彈簧平衡問題：掌握彈簧的變形、運動和力，促進平衡，建立方程。 2、將牛頓第二定律應用到彈簧模型中的解題技巧： （1）當彈簧長度變化時，彈力發生變化：首先從牛頓第二定律分析加速度，然后分析彈簧的運動規律目的。 物體的運動導致彈力的變化，變化的規律又會影響新的運動。 因此，畫出彈簧的幾種特殊狀態（原始長度、平衡位置、最大長度）就顯得尤為重要。 (2)彈簧長度不變、彈力不變的問題：當物體除彈簧本身的彈力外，還受到其他外力時，在彈簧長度不變的情況下，物體的彈力彈簧保持不變，即變形量不變。 改變、把握對象的一種狀態并分析對象的其他問題。 (3)彈簧的關鍵問題：當彈簧的長度發生變化，彈力發生變化時，常常會出現關鍵問題：如“兩個物體分開”、“離開地面”、“剛剛好”、“剛剛好”等……找出此類問題的隱含條件，是解決此類問題的關鍵。 3、彈簧雙振動器問題：其結構是：一根彈簧兩端連接一個小球（物體）。 這種裝置稱為“彈簧雙振動器”。
該模型涉及力和運動、動量和能量等問題。 這個問題對于過程分析尤為重要。 1、彈簧秤水平放置，根據彈簧指示確定涉及的物體。 【例1】將木塊1、2放置在光滑的水平面上，并用輕彈簧連接，如圖1所示。此時，分別對木塊1、2施加相反的水平力F1、F2，且F1>F2，則: A. 彈簧秤指示不能為F1B。 如果去掉F1，則物體1的加速度必然減小C。如果去掉F2，彈簧刻度的示值肯定會增大D。如果去掉F2，彈簧刻度的示值一定會減小，即正確的答案為A、D。 【點評】當光彈簧處于加速狀態時，應采用整體分析和孤立分析，然后利用牛頓第二定律方程推導表達式進行比較。 討論答案。 如果平衡的話，彈簧產生的彈力等于外力。 彈簧的彈力主要可以通過觀察使彈簧變形的力來分析。 2、繩子與彈簧之間瞬時力的變化，決定物體的加速度 【例2】 四個質量為 的小球，分別由三根繩子和一個輕彈簧連接，處于平衡狀態為m，如圖所示。 現在突然快速切斷A1和B1讓球落下。 在輕繩被切斷的瞬間，設球1、2、3、4的加速度分別用a1 a2 a3a4表示，則： () A. a1=0, a2=2g, a3=0, a4 =2gB。 a1=g, a2=g, a3=2g, a4=0C． a1=0，a2=g，a3=g，a4=gD。
a1=g，a2=g，a3=g，a4=g 【分析】首先分析當A1被切斷時，小球向上的拉力消失，繩子A2的彈力可能會突然發生變化。 那么A2的彈力是如何變化的呢？ 我們可以采用假設法：假設A2繩子仍有拉力，則a1>g，則測功機示值大于。 如果u=tano，則測功機指示等于。 無論u取什么值，都無法確定測功機示值【分析】本例中將彈簧模型移至斜面，設置木板與斜面之間的動摩擦系數來確定測功機的變化指示。 。 然后選擇答案A、B、C。 【點評】這個例子是動力學在彈簧模型中的應用。 解決問題的關鍵是分析整體加速度，進而分析小球所受的力，從而確定測功機示值的大小。 4、彈簧關鍵問題狀態分析 【例5】如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質量為a的重物，開始以勻加速a向下運動。 知道ag，情況如何？ 5、彈簧模型在力學中的綜合應用【例6】如圖所示，一個距水平面坡頂高度為hm的小木塊A高中物理彈簧解析，從靜止狀態從坡頂hm處滑落在水平面上進入滑道時沒有機械能。 為了制動A，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻壁上，一端與質量為m2的擋板B連接。 當彈簧處于其原始長度時，B 正好位于滑塊的末端。 湍流O點。
A和B的碰撞時間很短。 碰撞后，它們結合在一起壓縮彈簧。 已知OM截面上A、B與水平面的動摩擦因數均為。 其他地方的摩擦不計算在內。 重力加速度為。 求 ?g (1 ) 物塊 A 與擋板 B 碰撞前的瞬時速度 v； (2)彈簧最大壓縮量時的彈簧勢能E(假設彈簧處于原始長度時彈性勢能為零)。 【分析】（1）根據機械能守恒定律：①②（2）A、B碰撞時的內力遠大于外力。 根據動量守恒定律，有： ③A、B 克服摩擦力所做的功： ④ 根據能量守恒定律，有： ⑤解：d 【解說】本例是根據上述問題而得加深了。 從平衡到勻速運動，從彈簧模型引入到碰撞模型，并逐層疊加。 你必須能夠識別物理學。 建模，適當選擇要求解的物理定律。 【實施例7】 有一個傾角為 的斜面，底部固定有擋板M。 還有三塊木塊A、B、C，它們的質量分別為ma=mb=mc、mc=3m。 它們與斜面的距離 動摩擦系數相同。 其中，木塊A放置在斜面上，并通過輕彈簧與擋板M連接。 如圖所示，一開始，木塊A在P處靜止，彈簧為原始長度，木塊B在Q點以初速度。Vo向下移動，P之間的距離Q 是 L。
已知木塊B在下降過程中以勻速直線運動。 與A塊碰撞后，立即向下移動，無附著力。 當它們達到最低點后，它們會再次向上移動。 B 塊向上移動剛好足以返回。 轉到Q點。如果A塊在P點仍靜止，則C塊從Q點出發，以初速度（根號2/3Vo）向下運動。 經過同樣的過程，C區塊最終停在斜坡上的R點。 求：（1）當A、B共同壓縮彈簧時，彈簧的彈性勢能最大； (2) A、B 之間的距離 L ? 【分析】 (1) 木塊 B 向下滑動并作勻速直線運動，如下： ①B 與 A 碰撞前后的總動量守恒為： ②假設兩塊木塊AB向下壓縮彈簧的最大長度為S，彈簧的最大彈性勢能為EP。 由能量守恒定律得到AB的壓縮過程： ③ 對①②③聯立解得： ④ （2）木塊C和A碰撞過程中，根據動量守恒定律，可得： ⑤ AC碰撞后的總動能： ⑥ 由式③可知AC壓縮彈簧的最大彈性勢能和AB壓縮彈簧的最大彈性。 勢能相等，兩次壓縮量也相等。 假設AB彈回到P點時的速度為，從開始v2壓縮到回到P點： ⑦兩塊木塊在P點分開后，木塊B向上滑動到Q點的過程： ⑧■假設AC 返回P 點時的速度為： ⑨⑩v2 組合 ⑦⑧⑨⑩： 【說明】本例在上例的基礎上更進了一步。 從受力分析出發，分析其過程和狀態。 提出問題，并選擇正確的物理定律：動量守恒、動能定理等，并能用已知的字母表達求解結果。
【反思練習題】 1. 將一個小球固定在質量可忽略不計的彈簧的下端。 現握住彈簧上端，以相同的加速度a(a2FD.Ek2)在一定高度釋放球，最大動能時刻的重力勢能分別為Eg1和Eg2。正確的大小比較是( ) A .Ek1,>C.>,=D.