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初中物理必考題型:蹦極與類蹦極問題全解析

更新時間:2024-10-01 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

有一種常見的初中物理試題是八年級末必考的,并且經常出現在中考中。很多初中生從來沒有真正思考過歸納法,直到高中才真正理解其中蘊含的物理知識和方法!50S物理好資源網(原物理ok網)

這類題就是“蹦極”、“蹦極”題!50S物理好資源網(原物理ok網)

其本質是彈簧模型中動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉換。50S物理好資源網(原物理ok網)

由于所涉及的受力條件在不斷變化,速度和高度也在變化,彈簧的變形也在變化,導致其相關能量也發生相應的變化!正是因為變量太多初中物理勢能,大多數初中生在第一次接觸此類問題時往往不知如何下手,仿佛除了胡亂猜測已經無法分析。50S物理好資源網(原物理ok網)

我們先來看下面這個“反向蹦極”問題:50S物理好資源網(原物理ok網)

初中物理勢能50S物理好資源網(原物理ok網)

要成功解決這個問題,首先必須掌握以下基礎知識:50S物理好資源網(原物理ok網)

1.動能的大小是由質量和速度決定的!質量越大,速度越大,動能也越大!50S物理好資源網(原物理ok網)

2、重力勢能的大小由質量和高度決定!質量越大、高度越高,引力勢能就越大!50S物理好資源網(原物理ok網)

3、彈性勢能的大小是由變形量(伸長和壓縮)決定的!變形越大,彈性勢能越大!50S物理好資源網(原物理ok網)

我們來仔細讀一下這個問題。問題說得很清楚了:當一個人在A點從靜止狀態釋放出來(A點速度為零),上升到B點時速度最大,最高位置是C點(即速度C 點為零)!因此,當人從A到C時,速度是先增大后減小,因此動能也是先增大后減小。人的速度在B點最大,因此人的動能在B點最大。因此,D選項錯誤,A選項正確。而且由于人在上升過程中身高不斷增加,重力勢能不斷變大!故C選項錯誤!50S物理好資源網(原物理ok網)

當人在A點時,由于此時彈力繩伸長最長,也就是說變形量最大,所以彈力繩在A點的彈性勢能最大!所以選項B是正確的。50S物理好資源網(原物理ok網)

那么貝語網校,為什么人在A點的速度最大呢?50S物理好資源網(原物理ok網)

解決這個問題,如果我們從初中的角度來分析,由于我們在高中時沒有學過加速度和牛頓第二定律的知識,所以只能通過受力情況來分析。50S物理好資源網(原物理ok網)

當人在A點時,彈力繩的變形最大,導致彈力大于重力。因此,合力是向上的,改變了人的靜止狀態。人在這個合力的作用下加速向上。在此過程中,彈力繩的變形逐漸增大。變小,導致彈力逐漸變小。當彈力變小并等于重力時,合力為零,速度最大!之后,由于慣性,人繼續向上運動,變形量不斷減小,導致彈力小于重力,所以合力是向下的,而人的速度仍然是向上的,所以這個合力就是對人的阻力!人們在BC期間進行減速運動!這就導致了上述能量的變化!50S物理好資源網(原物理ok網)

讓我們繼續討論第二個水平彈簧問題:50S物理好資源網(原物理ok網)

由于該問題中的彈簧在水平桿上滑動,因此不涉及重力勢能的變化。只有彈性勢能和動能之間的轉換。50S物理好資源網(原物理ok網)

由于b點是彈簧原來的長度,也就是變形為零的位置,所以此時彈簧的彈性勢能為零!50S物理好資源網(原物理ok網)

由于a是球壓縮彈簧后釋放的位置,所以球在a點的速度為零; c是球到達最右端的位置,因此球在c點的速度也為零。因此,當球從a行進到c時,其速度一定是先增大后減小!因此,它的動能也是先增大后減小!在這個過程中,由于球在垂直方向上沒有運動,即球在重力方向上沒有運動距離,所以球的重力不做功!50S物理好資源網(原物理ok網)

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當球從c點返回到左側時,球受到向左的彈簧拉力和向右的滑動摩擦力!由于滑動摩擦取決于兩個因素:接觸面的壓力和粗糙度,而這兩個因素沒有改變,所以它所受到的滑動摩擦力沒有改變(就像蹦極時重力沒有改變一樣)!但彈簧正在收縮,伸長較小,然后逐漸壓縮得更多!所以,彈力的大小總是在變化的,方向也會變化!由于初始伸長比較大,所以球上左邊的彈力比右邊的摩擦力大!因此,球會加速。當彈力等于摩擦力時,速度達到最大,動能也達到最大!顯然,在這個位置,彈簧還沒有恢復到原來的長度,即小球在b點右側的位置處動能最大!當球到達b點時,彈力為零,只受到向右摩擦力的影響!當球繼續向左運動時,彈簧開始壓縮,彈力方向向右改變,與摩擦力方向相同,成為球運動的阻力!所以這個過程中小球一直在減速!動能也在不斷減少!50S物理好資源網(原物理ok網)

這是解決方案!50S物理好資源網(原物理ok網)

關于蹦極及相關蹦床問題,分析如下:50S物理好資源網(原物理ok網)

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類似相關問題如下。你可以嘗試用上面的方法來分析解答!50S物理好資源網(原物理ok網)

綜上所述,日常生活中犯下的任何錯誤都不能輕易放過。一定要多次學習初中物理勢能,深入探索,直到徹底搞懂與之相關的同類型題!只有這樣,你才能真正理解這類問題,以免以后再犯同樣的錯誤!50S物理好資源網(原物理ok網)

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