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對于彈簧有關題目,是朋友們中學數學學習的過程中十分頭痛的問題,由于一但涉及彈簧有關題型,常常是變力問題,須要剖析力怎樣變化,加速度怎樣變化,好多朋友常常很容易搞錯,下邊劉叔就彈簧有關題型匯總一下。
彈簧有關的加速度突變問題。
彈簧有關加速度問題,一直緊抓彈簧上的力不能突變,而繩桿上的力可以突變。
例題1:如右圖所示,質量為m1、m2的物塊用彈簧聯接在豎直平面上彈力包括哪些力初中,m2置于一塊木板上,整體保持靜止,現將鐵塊從頂部頓時抽出,問抽出的頓時,m1、m1的加速度的大小。
剖析:在抽出之前,m1、m2處于平衡狀態,所受合力為零,m1遭到豎直向上的重力和豎直向下的彈力處于平衡狀態,m2遭到木板豎直向下的支持力和重力以及彈簧的彈力處于平衡狀態。當將木板頓時抽出時,木板對m2的支持力頓時消失,但彈簧的彈力不變,所以m1受力情況不變,然處于平衡狀態;但m2只有豎直向上的重力和豎直向上的彈力。
對m1受力剖析可知:a1=0.
對m2受力剖析可知:a2=(m2+m1)g/m2(方向豎直向上)。
例題2:如右圖所示,小球A、B的質量分別為m1、m2,當剪掉細繩的頓時,求小球A、B的加速度大小。
剖析:對(1),當剪掉細繩,A球將遭到豎直向上的重力和豎直向上的彈力,二者的合力提供小球A的加速度彈力包括哪些力初中,小球B將遭到豎直向上的重力和豎直向下的彈力。對(2),剪掉頓時,小球A將遭到自身的重力和彈簧向下的彈力,小球B將僅遭到自身的中。
對(1)中小球A:a1=(m1+m2)g/m1(方向豎直向上)。
對(1)中小球B:a2=0。
對(2)中小球A:a1=m2g/m1(方向豎直向下)。
對(2)中小球B:a2=g(方向豎直向上)。
多彈簧聯接有關勁度系數變化問題
1、兩根彈簧串聯聯接沖勁度系數的變化關系。
如右圖所示:勁度系數分別為ka、kb的彈簧串聯聯接,問串聯之后彈簧的勁度系數為多少?
剖析:設彈簧遭到向上的拉力F作用,a彈簧伸長量La=F/ka,b彈簧伸長量Lb=F/kb,彈簧總伸長量L=La+Lb。所以a、b兩彈簧串聯之后的勁度系數k=F/(La+Lb)=1/(1/ka+1/kb)。
2、兩根彈簧并聯聯接沖勁度系數的變化關系。
如右圖所示:彈簧A、b彈簧的勁度系數分別為ka、kb,二者并聯聯接,問并聯之后彈簧的勁度系數為多少?
剖析:設A、B彈簧伸長L,則彈簧所受的拉力F=kaL+kbL,并聯之后的勁度系數k=F/L=ka+kb。
總結:兩根以上的彈簧串聯、并聯后的勁度系數也是一樣,和內阻的串并正好相反。
串聯后彈簧的勁度系數的倒數等于各個彈簧勁度系數的倒數和。
并聯后彈簧的勁度系數等于各個彈簧的勁度系數之和。
彈簧有關的加速度變化問題
如右圖所示,彈簧開始處于原長,在彈簧的正上方A點靜止釋放一物塊,物塊在B點與彈簧接觸,運動的最高點為C點,求物塊在A到C的過程中加速的變化情況。
剖析:對物塊整個過程受力剖析,A到B過程只受重力作用,所以在此過程物塊做自由落體運動,加速度不變;B到C的過程中,物塊遭到重力和向下的彈簧彈力作用,這兩個力的合力提供物塊的加速度,這么物塊在B到C的過程中會始終做減速運動嗎?肯定不會,由于在物塊在壓縮彈簧的開始階段,重力會比彈力要大,此階段物塊還是向上做加速度運動,但此階段過程中彈力會減小,所以重力與彈力的合力會降低,即加速度會降低,直至彈力等于重力,當彈力等于重力時,加速度為零,速率達到最大,物塊會繼續向上運動,一但向上運動,彈簧繼續被壓縮,彈力會小于重力,合外力向下,物塊會做減速運動,物塊越往下運動,合外力就越大,物塊向下的加速度就越大,直至物塊速率減為零,即達到C點。
物塊從A到C點的加速度變化情況:A到B加速不變;B到C過程中,加速度先減少和減小。
物塊從A到C點的速率變化情況:A到B做勻加速運動;B到C過程中,速率先減小后減弱。
中學數學知識點總結