高中物理第170章：高考物理春季題目詳解與實(shí)例分析
例題專題解析
在高考復(fù)習(xí)中，我們經(jīng)常會(huì)遇到與“彈簧”相關(guān)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(guān)聯(lián)物體”之間在力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、動(dòng)量和能量方面總是存在聯(lián)系。 如果您覺得困難，本文將對(duì)此類問題進(jìn)行一一分類分析。
最大和最小拉力問題
例1.剛度系數(shù)k=600N/m的輕彈簧兩端連接質(zhì)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(shí)對(duì)物體A施加一個(gè)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(shè)整個(gè)加速過程中彈簧處于彈性極限內(nèi)，g=10m/s2）。 求這個(gè)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(shù)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(zhì)量為m的平板B，處于靜止?fàn)顟B(tài)。 現(xiàn)在有另一個(gè)質(zhì)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(nèi)容，與 B 碰撞并粘在一起。 已知當(dāng)它們一起向下運(yùn)動(dòng)到最大速度時(shí)，系統(tǒng)增加的彈性勢(shì)能和動(dòng)能相等，求系統(tǒng)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(zhì)量分別為 m 和 M 的兩個(gè)木塊 A 和 B 用剛度系數(shù)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(dòng)。 在 A 振動(dòng)期間，塊 B 永遠(yuǎn)不會(huì)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(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，它們之間的最大靜摩擦力為Ff，輕質(zhì)彈簧的剛度系數(shù)為k，振動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行沿水平地面的簡諧振動(dòng)高中物理彈簧內(nèi)容，假設(shè)木塊與小作坊之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，則小車的振幅最大值是多少？
最大勢(shì)能問題
示例8. 如圖8所示，將一塊質(zhì)量為2m的木板靜止放置在光滑的水平表面上。 木板左側(cè)固定有剛度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧。 彈簧自由端到小車右端的距離為L0，質(zhì)量為m的小木塊從木板右端出發(fā)，以初速度v0沿木塊向左滑動(dòng)，最后回到木板右端，只是沒有從木板右端滑出。 設(shè)木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為ц，求木塊壓縮彈簧時(shí)（始終在彈性極限內(nèi)）彈簧的最大彈性勢(shì)能。
從上面的例子可以看出，彈簧問題雖然很全面，但物理場(chǎng)景很復(fù)雜，物理過程也很多，只要我們仔細(xì)分析物理過程，找出每個(gè)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，正確判斷各個(gè)物理量之間的關(guān)系，這樣的問題就一定能得到解決。
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