高中物理必修一专题练习弹簧的平衡.doc

FFFF如图，用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下，相同的拉力F均作用在m1上，使m1、m2作加速运动：拉力水平，m1、m2在光滑的水平面上加速运动。拉力水平，m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以l1、l2、l3、l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有A. l2l1B.l4l3C. l1l3D. l2l4答案：D来源：2007年湖北高中联考题型：单选题，难度：理解如图所示，两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细绳上.当滑轮下端挂一重为G的物体时，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有（ ）A.两弹簧的伸长量相等B.两弹簧的弹力不一定相等C.重物下降的距离为D.重物下降的距离为答案：解析：因为系统静止，每根弹簧的拉力都等于G/2，设两根弹簧的伸长量分别为x1、x2，则重物下降的距离应为x= x1= x2= 将两式代入得：x=答案：D答案：D来源：题型：单选题，难度：应用FCBA如图所示，质量分别为m1.m2.m3的小物块A.B.C用两根相同的自然长度为l.劲度系数为k的轻弹簧连接起来，在竖直向上的外力F的作用下静止，小物块A.B.C可视为质点，A.C之间的距离是A. B.C. D.答案：B来源：2007年南开模拟十题型：单选题，难度：理解如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧在这过程中下面木块移动的距离为A. 答案：解析：对下面的弹簧，初态的弹力为F=（m1+m2）g，末态的弹力为F/=m2g，故x=F/k2=m1g/k2。说明：研究的弹簧是下面的，劲度系数为k2，力的变化是m1g。答案：C来源：题型：单选题，难度：理解如图所示，原长L0为100厘米的轻质弹簧放置在一光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一小球。这一装置可以从水平位置开始绕O点缓缓地转到竖直位置。设弹簧的形变总是在其弹性限度内。试在下述（a）、（b）两种情况下，分别求出这种装置从原来的水平位置开始缓缓地绕O点转到竖直位置时小球离开原水平面的高度h0 。 （a）在转动过程中，发现小球距原水平面的高度变化出现极大值，且极大值hm为40厘米。（b）在转动的过程中，发现小球离原水平面的高度不断增大。答案：提示：写出过程中h随（管子与水平方向夹角）变化的函数，然后做极值讨论。第（a）问极值点存在，比较容易；第（b）问极值点不存在，即sin1 ，得kL02mg 。答：（a）37.5cm ；（b）50cmh0100cm 。来源：题型：计算题，难度：综合一个重为G的小环套在绕竖直轴旋转的半径为R的光滑大圆环上, 如图所示, 一个倔强系数为k、自然长度为(R)的轻弹簧, 其上端固定在大圆环的最高点, 下端与小环相连.不计一切摩擦, 求小环静止时弹簧与竖直方向的夹角.答案：解法1 运用正交分解法。如图1-4所示，选取坐标系，以小环所在位置为坐标原点，过原点沿水平方向为轴，沿竖直方向为轴。解得 解法2 用相似比法。若物体在三个力F1、F2、F3作用下处于平衡状态，这三个力必组成首尾相连的三角形F1、F2、F3，题述中恰有三角形AO与它相似，则必有对应边成比例。 来源：题型：计算题，难度：应用如图所示，A物体重力为4N，B物体重力为2N，A、B与水平面间的动摩擦因数为0.4，A、B间用轻质弹簧相连，则当两物体在水平外力F的作用下向右匀速运动时，弹簧的弹力和水平外力的大小各是多少？ 答案：0.8N 2.4N来源：2008年南京市月考三题型：计算题，难度：理解 C M A B如图所示，重力为G的质点M，与三根相同的螺旋型轻弹簧相连，静止时，相邻的两弹簧间的夹角为120o已知弹簧A、对质点的作用力均为2G，则弹簧C对质点的作用力大小为多大？答案：解析：互成120o角的两个等大力的合力与原两力大小相等，本题可能出现两种情况，一是弹簧被压缩则AB对M的为合力向上2G，因为M受力平衡，这时C对M的作用力为G方向向下；二是弹簧被拉伸，则AB对M的合力为2G向下，故C对M的作用力应为3G向上答案：G向下或3G向上来源：题型：计算题，难度：理解如图所示，原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下。两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体。整个装置处于静止状态。这时两个弹簧的总长度为多少？用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，这时平板受到下面物体的压力大小等于多少？答案：解析：对上面弹簧分析有：，对下面弹簧有：因此，弹簧的总长度为要使两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，必须是上面弹簧伸长，下面弹簧压缩。对：；对：因此：答案：，。来源：题型：计算题，难度：综合FBAh如右图所示质量均为m的A、B两物体，用劲度系数为K的轻质弹簧相连，A被手用外力F提在空中静止，B离地面h，放手后A、B下落，且B与地面碰撞后不反弹，则B着地后当弹簧被压缩，它对A的弹力为mg时，物体A下落的距离是多少？答案：解析：A下落的距离由三部分组成：一是共同下落的距离h，二是弹簧原来的伸长量，三是弹簧后来的压缩量故A下落的距离为：答案：来源：2004年高考江苏题型：计算题，难度：理解如图所示，一劲度系数为k1的弹簧，竖直地放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k2的弹簧竖直放在物体上面，其下端与物体的上表面连接在一起，两个弹簧的质量都不计.要使下面弹簧的弹力减为原来的时，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多少？ 答案：解析：弹簧最初的压缩量设为x0，则x0=当下面的弹簧被压缩x1时，上面的弹簧伸长了x2，则：x1= x2=A端上移的高度为x=(x0-x1)+x2=当下面的弹簧被拉长x1时，上面的弹簧伸长了x2,则x1=x1 x2=A端上移的高度为x=(x0+x1)+x2=来源：题型：计算题，难度：综合一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示。当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2答案：解析：此物理过程，弹簧压缩测得的力大小就等于弹簧的弹力，并遵守胡克定律据题意，当压缩量只有0.2m的过程只弹簧1发生形变，从图中读出，（图线的斜率就是K1）弹簧组合形变量为0.3m时，弹簧1的形变量为弹簧2的形变量，就有，答案：，来源：题型：计算题，难度：理解K1K2m1m2如图，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态.现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，求（1）m2上升的高度是多少？（2）此时平板受到人对其的托力为多大？答案：解：（1）挂上重物后，设上面的弹簧伸长x1，下面的弹簧伸长x2对m1、m2所组成的整体，有： 对m2有平板把m2托起后，m2上升的高度为 （2）用力托起后，上面的弹簧必伸长，下面的弹簧必缩短，设形变量为x，人对m的托力为F，对m1、m2、m所组成的整体，有 对m1 有 联立解出 或 来源：题型：计算题，难度：综合(2006湖南岳阳一中月考)如图所示，劲度系数为k=100 N/m的轻弹簧上端固定在斜面的顶端，下端挂一个放在斜面上的物体（弹簧与斜面平行）.已知物体只能在P、Q两点间的任何位置处于静止状态，物体与斜面间的最大静摩擦力为6 N，且物体在Q点时弹簧处于伸长状态.则P、Q两点间的距离为多少？答案：解析：由平衡条件得：当物体处在Q点时：kx1+fm=mgsin当物体处在P点时：kx2=mgsin+fm联立解得：=x2-x1=0.12 m=12 cm.答案：12 cm来源：题型：计算题，难度：理解如右图，两根原长相同的轻弹簧竖直悬挂，其下端用一根跨过动滑轮的细绳连在一起，不计绳及滑轮质量，不计滑轮摩擦，两弹簧保持原长。若在动滑轮下面挂一个质量为m的重物后，动滑轮下降的高度多大？（已知两弹簧的劲度系数分别为k1、k2）答案：解：每根弹簧的拉力为F，第一根弹簧的伸长为： 第二根弹簧的伸长为：动滑轮下降的高度：来源：题型：计算题，难度：综合将G=50N的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,弹簧的弹力是多大?弹簧的倔强系数k=?(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在O点施加一个竖直向上的50N的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是多少?答案：物体静止受重力、弹力二力平衡f=G=50N 又f=kxk=2500N/m物体受重力、弹力二力平衡,O点受弹力、向上的拉力二力平衡.f=50N伸长量仍然是2.0cm来源：题型