湖北省江陵县实验高中2012届高三物理二轮专题备课资料专题4弹簧专题

学必求其心得，业必贵于专精弹簧专题1.（02广东）图中a、b、c为三个物块，aR两个轻质弹簧，R为超出圆滑定滑轮的轻绳,MN如图并处于平衡状态。bcA.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

M、N为它们连接B。有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C。有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D。有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态2．（04吉林理综）以下列图,四个完好相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端碰到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块,物块在圆滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有①F②ＦＦ③Ｆ④ＦA．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l43．以下列图，a、b两根轻弹簧系住一球，球处于静止状态。撤学必求其心得，业必贵于专精去弹簧a的刹时，小球的加速度大小为a=2。5m/S2，若弹簧a不动,则撤去弹簧b的刹时小球加速度可能为：A.7。5m/S2，方向竖直向上.B.7.5m/S2,方向竖直向下.aC.12。5m/S2，方向竖直向上。D.12。5m/S2,方向竖直向下.bO4．以下列图，一根轻弹簧竖直直立在x0水平川面上,下端固定，在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零.从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象，可能是（）5．(99)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，直到它刚走开上面弹簧，在这过程中下面木块搬动的距离为A.m1g/k1B.m2g/k1C。m1g/k2D.m2g/k26．如图5所示,两物体A、B用轻质弹簧相连静止在圆滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水图5学必求其心得，业必贵于专精平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在运动过程中，对A、两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不高出其弹性限度）A。动量向来守恒;B。机械能向来守恒；C.当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大；D。当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时，A、BF两物速度为零。7、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖图8直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0。2s内F是变力，在0.2s今后F是恒力，g=10m/s2，则F的最小值是，F的最大值是。8．为了测量小木板和斜面的滑动摩擦系数，某同学设计了以下的实验，在小木板上固定一个弹簧秤，（弹簧秤的质量不计),弹簧秤下吊一个圆滑的小球。将木板连同小球一起放在斜面上，以下列图，用手固定住木板时,弹簧秤的示数为F1，放手后木板沿斜面下滑，稳准时弹簧秤的示数为F2,测的斜面的倾角为，由测量的数据能够算出小木板跟斜面间的滑动摩擦系数是多少?）学必求其心得，业必贵于专精9、质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图14所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器,当匣子随起落机以a=2．0m／s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子项部的压力传感器显示的压力为6．0N，底部的压力传感器显示的压力为10．0N（g=10m／s2）(1）当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，试确定起落机的运动情况。2)要使匣子顶部压力传感器的示数为零，起落机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？10．以下列图，物体B和物体C用劲度系轻弹簧连接并竖直地静置于水平川面上，此势能为E.这时一个物体A从物体B的正上方放，下落后与物体B碰撞，碰撞后A与B立下运动，但A、B之间其实不粘连。已知物体A、

ABC

数为k的时弹簧的由静止释刻一起向B、C的质量均为M,重力加速度为g,忽略空气阻力。求当物体A从距B多大的高度自由落下时，才能使物体C恰好走开水平川面？学必求其心得，业必贵于专精11、以下列图，A、B两滑环分别套在间距为1m的圆滑细杆上,A和B的质量之比为1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，弹簧与杆夹角为53°（cos53°=0。6）。求弹簧的劲度系数k为多少?12．在绝缘水平面上放一质量m=2。0×10—3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1。0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10—3kg，B与E一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接接）且弹簧处于自然状态,弹簧原长以下列图，在水平面上方空间加一

触（不连BASlS=0。05m.水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4。0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最弊端（弹性限度内)，学必求其心得，业必贵于专精此时弹性势能E0=3.2×10—3J,两滑块向来没有分开,两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0。5，g取10m/s2。求：（1）两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v;13．（8分）以下列图，质量均为m的两个小球A、B套在圆滑水平直杆P上，整个直杆被固定于竖直转轴上，并保持水平,两球间用劲度系数为k,自然长度为L的轻质弹簧连接在一起，左边小球被轻质细绳拴在竖直转轴上，细绳长度也为L,现欲使横杆AB随竖直转轴一起在水平面内匀速转动，其角速度为ω，求当弹簧长度牢固后，细绳的拉力和弹簧的总长度为多大？14．(16分)在纳米技术中需要搬动或维修原子，必定使在不停学必求其心得，业必贵于专精地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间地域内停留一段时间，为此已发了然“激光致冷”技术，若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的模型很近似.一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧）,如图15所示,以速度V0水平向右运动,一动量大小为P，质量能够忽略的小球水平向左射人小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一准时间△t，再清除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出，紧接着不停重复上述过程，最后小车将停下来。设地面和车厢均为圆滑，除锁定时间△t外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间，求：(1)小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量．（2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间．15．(20分）以下列图，A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平川面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。（1）若用力将木块A缓慢地竖直向上提起，木块A向上提起多学必求其心得，业必贵于专精大高度时,木块B将走开水平川面.（2）若弹簧的劲度系数k是未知的,将一物块C从A的正上方某位置处无初速释放与A相碰后，马上粘在一起（不再分别）向下运动，它们到达最低点后又向上运动。已知C的质量为m时,把它从距A高处释放，则最后能使B恰好要走开地面。若C的质量为m，要使B始2终不走开地面，则释放时,C距A的高度h不能够高出多少？1.A、D2．D；3、BD4、D；5.C6AC;7解析与解：由于在t=0.2s内F是变力，在t=0。2s今后F是恒力,因此在t=0。2s时，P走开秤盘。此时P碰到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计，因此此时弹簧处于原长。在0_____0。2s这段时间内P向上运动的距离:x=mg/k=0。4m12，因此P在这段时间的加速度a2x2由于x2att220m/s当P开始运动时拉力最小，此时对物体P有N—mg+Fmin=ma，又因此时N=mg，因此有Fmin=ma=240N。当P与盘分别时拉力F最大，9．(1）当a=2m／s2竖直向下时，由牛顿第二定律，有F上+rng学必求其心得，业必贵于专精—F下=mam=0。5kg、当匣子顶部板压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时，F上=1F下=5N2由牛顿第二定律,对m有F上+mg—2F下=ma′a′=0因此起落机应作匀速运动（2）若F上=0,则F下≥10N，设起落机的加速度为a1，则：F上—mg=ma1a1=（F下—mg)／m=（10—5)／0．5=10m／s2，故起落机作向上的匀加速或向下的匀蛾逮运动，加速度a≥10m／s2．10解析:设物体A从距B的高度H处自由落下，A与B碰撞前的速度为v1，由机械能守恒定律得v1=2gH。设A、B碰撞后共同速度为v2,则由动量守恒定律得：Mv1＝2Mv2，解得：v2＝gH。2当C恰好走开地面时,由胡克定律得弹簧伸长量为x=Mg/k，由于对称性，因此弹簧的弹性势能仍为E。当弹簧恢复原长时A、B分别，设此时A、B的速度为v3A、B一起运动的过程中,由，则对机械能守恒得：12Mv32＋2Mgx12Mv22E，22从A、B分别后到物体C恰好走开地面的过程中，物体B和弹簧组成的系统机械能守恒，即1Mv32EMgx。2联立以上方程解得：8Mg2Ek.H11解：先取A、B和弹簧整体为研究对象,弹簧弹力为内力，杆对学必求其心得，业必贵于专精A、B支持力与加速度方向垂直,在沿F方向应用牛顿第二定律F=(mA+mB）a

①2

分再取

B为研究对象，在沿

F方向应用牛顿第二定律

F弹

cos53

mBa②2分联立①②求解得F弹25N由几何关系得弹簧的伸长量x11)0.25m2分l(sin53F弹2分弹簧的劲度系数kx代入数据解得k=100N/m12解：(1）设两滑块碰前A的速度为v1，由动能定理有qElmgl1mv122解得：v1=3m/sA、B两滑块碰撞，由于时间极短动量守恒，设共同速度为vmv1(Mm)v解得:v=1。0m/s(2）碰后A、B一起压缩弹簧至最短，设弹簧压缩量为x1，由动能定理有：qEx1(Mm)gx1E001(Mm)v22解得：x1=0。02m设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零，由动能定理得：E0qEx2(Mm)gx20解得：x2≈0。05m今后，由于qE>μ（M+m）g，滑块还会向左运动,但弹开的距离学必求其心得，业必贵于专精将逐渐变小，因此，最大距离为：S=x2+s-x1=0.05m+0。05m-0。02m=0。08m13解析:设直杆匀速转动时,弹簧伸长量为x，A、B两球受力分别以下列图,据牛顿第二定律得：对A球有：FT—F=mω2L2分对B球有:F=mω2（2L+x)—2分其中F=kx22k)，x=2m2LFT=mωL（1+km2km2

2分因此弹簧总长度为2L’=L+x=km2L2分km14(1)设发生第一次作用后小车的速度为v1，由动量守恒定律，有(2)设发生第二次作用后小车的速度为v2，由动量守恒定律,有15．（20分）（1）开始时，木块A处于平衡,则kx1=mg(弹簧压缩）木块B恰好走开地面时,有kx2=mg（弹簧伸长)故木块A向上提起的高度为x1+x2=2mg（4分）k（2）物块C的质量为m时，它自由下落H高度时的速度v1=2gH①（2分）学必求其心得，业必贵于专精设C与A碰撞后的共同速度为v2，依照动量守恒定律，有mv1=2mv2,则v2=v1②（2分)2今后A、C连续压缩弹簧，后又向上弹起，最后能使木块B恰好走开地面，此过程中,A、C上升的高度为x1+x2=2mg，由于最初k弹簧的压缩量x1