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文档简介

弹簧问题专题训练类型一静力学问题中的弹簧如图所示,四处完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中的弹簧的左端固定在墙上②中的弹簧的左端也受到大小也为F的拉力的作用③中的弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动④中的弹簧的左端拴一四个弹簧的伸长量,则有:()DFF图一A.L>LB.L>LC.L>LD.L=L21431324类型二在弹簧弹力作用下瞬时加速度的求解类型三物体在弹簧弹力作用下的动态分析如图所示,一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均类型四物体在弹簧弹力作用下的运动分析F(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过程中,弹簧的弹性势能减少了0、类型五传感器问题两个质量不计的弹簧将一金属块支在箱子的上顶板与下底板之间,箱子只能沿竖直方向运动,如图所示,两弹簧原长均为0、80m,劲度系数均为类型六连接体弹簧中的动力学问题连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系d弹簧问题专题训练d=ABm+m=AB(k)类型七连接体弹簧中弹性势能问题可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩DBD=112=112做功108J(弹簧仍处于弹性范围),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的B发生碰撞并瞬时粘连。求:类型八弹簧综合题中的机械能守恒m端连接,弹簧下端固定在地面,平衡时弹相碰后共同向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动,若物块质块回到弹簧原长处O点时还有速度,求:物块向上运动到达的最高点与O点1类型九用功能关系解决弹簧问题la端有一小物块,其质量为m,小物块与木板间的动摩擦因初速v0沿木板向前滑动,直到与弹簧相碰,碰后小物块又返回并恰好回EP(1)弹簧的最大弹性势能。(=2E=4(m+))类型十恒定电流中的弹簧的应用角速度计可测量飞机、航天器等的转动角速度角速度计可测量飞机、航天器等的转动角速度,其结构如图所示。当系统OO/转动时,元件A发生位移并输出电压信号,成为飞机、航天器等的制导系统的信号源。LE变阻器总长度为mLEo2U=U(l(Kmo2))类型十一电磁感应中的弹簧问题如图所示如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.F=0L2F=0(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.(R,水平向左)(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所Q=mv2E(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上例如图3-5,木块B与水平桌面间的接触就是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块与弹簧合在一起作研究对象,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中[]A.动量守恒,机械能守恒B.动量不守恒,机械能不守恒C.动量守恒,机械能不守恒D.动量不守恒,机械能守恒m连接,弹簧下端固定在地上。的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连,它【分析解答】【分析解答】要确定金属块的动能最大位置与动能为零时的情况,v0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短,内力远大于外力,钢板与物块间动量守恒。两者以vl向下运动恰返回O点,说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置因为两次碰撞时间极短,弹性形变未发生变化EpEp(6)mOg例例如图3-18所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零A.重力先做正功,后做负功B.弹力没有做正功C.金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡D.金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大。剪断绳OA瞬间,A、B球均未发生位移变化,故弹簧mga速停止,此时速度最大。所以C选项正确。弹力方向与位移方向始终反向,所以弹力没有做正功,B选项正确。重力方向始终与位移同方向,重力做正功,没有做负功,A选项错。速度为零时,恰就是弹簧形变最大时,所以此时弹簧弹性势能最大,故D正确。分析AB球产生的加速度大小与方向、试分析,将上题中绳与弹簧位置互换后悬挂,将绳剪断瞬间,试分析,将上题中绳与弹簧位置互换后悬挂,将绳剪断瞬间,AB球加速度的大小例光滑斜面倾角9=30°,斜面上放有质量m=1kg的物体,物体用劲运动时,m与斜面相对静止,求弹簧的伸长?(1)99竖直方向:99答案:答案:1解析:例例用木板托住物体m,并使得与m连接的弹簧处于原长,手持木mM一起向下做匀加速运动过程中,m受到弹簧的弹力不断增大,板M将不再相等)、1a例质量为m的物体A压在放在地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A221K11kBAkBA222K2例当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离就是()l+pmg2pmgk2kg例如图(3)所示甲、乙两装置,所用的器材都相同,只就是接法不同,其中的绳为不可伸长的轻绳,弹簧不计质量,当用剪子剪断甲图中弹簧,乙图中的绳子的瞬间,A物体就是否受力平衡?例如图(3)所示甲、乙两装置,所用的器材都相同,只就是接法不同,其中的绳为不可伸长的轻绳,弹簧不计质量,当用剪子剪断甲图中弹簧,乙图中的绳子的瞬间,A物体就是否受力平衡?如果不知道有没有正确的选项,那只应按正常的办法求解。分析:要注意分析物理图景,有条件的同学可以模仿题中做法自己尝试一下、瞧就是不就是这样的情况、甲图,剪断弹簧B球下落,A球仍保持静止;乙图,剪断绳子B球下落,A球会向上运动、显然乙图中的A球受力不平衡、为什么会这样呢?首先我们先画出在剪断之前两图中A的受力分析:弹簧问题专题训练FFT之所以上张力大小,与外界拉它的力的大小有关,在静力问题中,拉绳子的力越大绳子上的弹力也越大;拉绳子的力越小,绳子上的弹力也越小;拉绳子的力为零,绳子上的弹力为零、方向总就是指向绳的收缩方向,即绳子上的弹力可以量有关,形变就是不能突然回复的,即弹簧上的弹力不能AFABFABAms加速度向右运动后,则()A物体A相对小车仍然静止FFDA力增大簧的自然长度很小,可忽略不计,达到平衡时,弹簧的长度为d0。现把一匀强电场作用于两小球,aaMmFAAFAA离开地面的瞬间这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,则下列图象中可以表示力F与木块A的位移x之间关系的就是()BBFFFFab刚要离开挡板时,A的加速度的大小与方向为()B922FABttn平面上、现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得()22v甲到最短.若不计弹簧质量与空气阻力,在小球由A-B—C的运动过程中()A.小球与弹簧总机械能守恒B.小球的重力势能随时间均匀减少D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量ABC8.如图所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上。现把与Q大小相同,带电性所受弹力与库仑力的合力最大性势能的总与不变b9PNQMa了Δl、如果再给A一个竖直向下的力,使弹簧再压缩Δl,形变始终在弹性限度内,稳定后,突然撤去竖直向下的力,在A物体向上运动的过程中,下列说法中:①B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;②B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大;③A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;④A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大。其中正确的就是()AAD10.质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图(a)所示。现用从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程,下列说法正确的就是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内)()AAB2h11AB2h11ABB.弹簧的弹性势能一直减小C.木块A的动能与重力势能之与先增大后减小DAB弹簧组成的系统的机械能先增大后减小处于原长;若将物体的质量增为原来的3倍,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了()A.mgkk12AAK1CDK2B12.如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长。则物体在振动过程中()B.弹簧的弹性势能与物体动能总与不变AAB有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后,与物体A碰撞并立即以相同的速度运动(两物体(1)已知弹簧的形变(拉伸或者压缩)量为x时的弹性势能E=kx2,式中kP2为弹簧的劲度系数。求弹簧不受作用力时的自然长度l0;(2)求两物体做简谐运动的振幅;(3)求两物体运动到最高点时的弹性势能。题号题号答案vB0QAPM9L002v向下运动,经历同样过程,最后木块C停在斜面的R点,求:301B2AC3ABC4A5B6BC7AD8AC9AACAC2弹簧问题专题训练14.(1)设物体A在弹簧上平衡时弹簧的压缩量为x1,弹簧的劲度系数为k根据力的平衡条件有021(2)两物体运动过程中,弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度,此位置就就是两物体粘合后做简谐运动的平衡位置两物体做简谐运动的振幅A=l2-h2=23.45cmABvmvm1+m2)v2,由简谐运动的对称性,两物体向上运动过程达到最高点时,速度为零,弹簧长度为碰后两物体与弹簧组成的系统机械能守恒,设两物体运动到最高点时的弹性势能EP,则mmvE(m+m)gh=(m+m)g(l+A)+E21220121122PB与A相撞前后,总动量守0110②由①式可知在木块压缩弹簧的过程中,重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等,因此弹簧被压缩而具有的最大弹性势能等于开始压缩时两木块的总动能。1P40设两木块向下压缩弹簧的最大长度为S,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为

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