高中物理第170章:高考物理春季題目詳解與實例分析
例題專題解析
在高考復習中,我們經常會遇到與“彈簧”相關的問題。 由于彈簧總是直接或間接地與其他物體相連,因此彈簧與其“關聯物體”之間在力、運動狀態、動量和能量方面總是存在聯系。 如果您覺得困難,本文將對此類問題進行一一分類分析。
最大和最小拉力問題
例1.剛度系數k=600N/m的輕彈簧兩端連接質量m=15kg的物體A和B。 將它們垂直、靜止地放置在水平地面上,如圖1所示。如圖1所示,此時對物體A施加一個垂直向上的外力F,使物體A開始勻速向上加速。 0.5s后,物體B剛剛離開地面(假設整個加速過程中彈簧處于彈性極限內,g=10m/s2)。 求這個過程中所施加的外力的最大值和最小值。
最大高度問題
最大速度、最小速度問題
例3 如圖3所示,剛度系數為k的輕彈簧垂直立在水平地面上。 下端固定在地面上,上端連接質量為m的平板B,處于靜止狀態。 現在有另一個質量為 m 的塊 A 從 B 正上方的高度 h 自由落體高中物理彈簧內容,與 B 碰撞并粘在一起。 已知當它們一起向下運動到最大速度時,系統增加的彈性勢能和動能相等,求系統的最大速度v。
最大速度和最小速度問題
最大加速度問題
示例 6. 質量分別為 m 和 M 的兩個木塊 A 和 B 用剛度系數為 k 的輕彈簧連接在一起。 將它們放置在水平地面上,如圖6所示,用外力將方塊A下推,距離靜止,釋放后A做簡諧振動。 在 A 振動期間,塊 B 永遠不會離開地面。 求方塊 A 的最大加速度。
最大振幅
例7.如圖7所示,小車質量為M,木塊質量為m,它們之間的最大靜摩擦力為Ff,輕質彈簧的剛度系數為k,振動系統執行沿水平地面的簡諧振動高中物理彈簧內容,假設木塊與小作坊之間沒有相對滑動,則小車的振幅最大值是多少?
最大勢能問題
示例8. 如圖8所示,將一塊質量為2m的木板靜止放置在光滑的水平表面上。 木板左側固定有剛度系數為k的輕質彈簧。 彈簧自由端到小車右端的距離為L0,質量為m的小木塊從木板右端出發,以初速度v0沿木塊向左滑動,最后回到木板右端,只是沒有從木板右端滑出。 設木板與木塊之間的動摩擦因數為ц,求木塊壓縮彈簧時(始終在彈性極限內)彈簧的最大彈性勢能。
從上面的例子可以看出,彈簧問題雖然很全面,但物理場景很復雜,物理過程也很多,只要我們仔細分析物理過程,找出每個現象對應的物理規律,正確判斷各個物理量之間的關系,這樣的問題就一定能得到解決。
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