高中物理弹簧问题总结.docx
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高中物理弹簧问题总结.docx
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高中物理弹簧问题总结
高中物理弹簧问题总结
篇一:
高中物理重点经典力学问题----弹簧问题方法归类总结
高中物理重点经典力学问题----弹簧问题方法归类总结
高考要求:
轻弹簧是一种理想化的物理模型,以轻质弹簧为载体,设置复杂的物理情景,考查力的概念,物体的平衡,牛顿定律的应用及能的转化与守恒,是高考命题的重点,此类命题几乎每年高考卷面均有所见,应引起足够重视.
弹簧类命题突破要点
1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹簧时,要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置,现长位置,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化.
2.因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变.因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变.
3.在求弹簧的弹力做功时,因该变力为线性变化,可以先求平均力,再用功的定义进行计算,也可据动能定理和功能关系:
能量转化和守恒定律求解.同时要注意弹力做功的特点:
Wk=-(
12
12
12
kx22-kx12),弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式Ep=kx2,高考不作定
量要求,可作定性讨论.因此,在求弹力的功或弹性势能的改变时,一般以能量的转化与守恒的角度来求解.
下面就按平衡、动力学、能量、振动、应用类等中常见的弹簧问题进行分析
一、与物体平衡相关的弹簧问题
1.如图示,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,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
////k2
此题是共点力的平衡条件与胡克定律的综合题.题中空间距离的变化,要
通过弹簧形变量的计算求出.注意缓慢上提,说明整个系统处于一动态平衡
过程,直至m1离开上面的弹簧.开始时,下面的弹簧被压缩,比原长短g/k2,而ml刚离开上面的弹簧,下面的弹簧仍被压缩,比原长短m2g/k2,因而m2移动△x=·g/k2-m2g/k2=mlg/k2.
此题若求ml移动的距离又当如何求解
参考答案:
C
2.(1996全国)如图所示,倔强系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,倔强系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上,整个系统处于平衡状态。
现施力将物块1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。
在此过程中,物块2
的重力势能增加
了____,物块1的重力势能增加了____。
答案:
和S2表示劲度系数分别为k1,和k2两根轻质弹簧,k1>k2;A和B表示质量分别为mA和mB的两个小物块,mA>mB,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来.现要求两根弹簧的总长度最大则应使.在上,A在上在上,B在上在上,A在上在上,B在上参考答案:
D
20XX年高考全国理综卷二)如图所示,四个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,物块在光滑的桌面上滑动;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()
A.
B.
C.答案:
D
D.
【解析】首先,因为题中说明可以认为四个弹簧的质量皆为0,因此可断定在每个弹簧中,不管运动状态如何,内部处处拉力都相同.因为如果有两处拉力不同,则可取这两处之间那一小段弹簧来考虑,它受的合力等于它的质量乘加速度,现在质量为0,而加速度不是无穷大,所以合力必为0,这和假设两处拉力不同矛盾.故可知拉力处处相同.按题意又可知大小皆为F.其次,弹簧的伸长量l=Fk,k为劲度系数.由题意知四个弹簧都相同,即k都相同.故可知伸长量必相同
命题意图与考查目的:
本题通过对四种不同物理场景中弹簧的伸长量的比较,考查考生对力的概念的理解、物体的受力分析、牛顿一、二、三定律的掌握情况和综合运用能力.本题涉及到20XX年《考试大纲》中第11、13、14、15、16;17、18、24共八个知识点.
解题思路、方法与技巧:
要比较四种不同物理场景中弹簧的伸长量,就要比较弹簧在四种不
同物理场景中的所受合外力的大小和弹簧的劲度系数.由题意知,四个弹簧完全相同,故弹簧
的劲度系数相同,弹簧的质量都为零,故弹簧不论作什么性质的运动都不影响弹簧所受的合外力,弹簧只是传递物体间的相互作用.可将弹簧等效为一个测力计,当弹簧的右端受到大小为F的拉力作用时,弹簧将“如实”地将拉力F传递给与弹簧相连接的物体,故弹簧由于弹性形变所产生的弹力大小也为F,由胡克定律F=k△x,则四个弹簧的伸长量△x相同.
总体评价与常见错误分析:
本题尽管涉及到的知识点比较多,但这些知识点都是力学中非常基础的内容,也是考生必须熟练掌握、灵活运用的内容.故本题是基础题.①②两种情形中弹簧所受的合外力相同,均为零,所以弹簧中由于弹性形变所产生的弹力大小也相同.在平时教学过程中,常有学生错误地认为第②种情形中弹簧所产生的弹性形变比第①种情形中弹簧所产生的弹性形变要大些,这一错误观念的形成主要是对力的概念理解不深,一旦将第①种情形中的墙壁和弹簧隔离受力后,不难发现第①种情形与第②种情形的受力情况是等效的,其实在第①种情形中,弹簧对墙壁的作用力与墙壁对弹簧的作用力是一对作用力与反作用力,所以第①②两种情形中弹簧的受力情况完全相同,第③④两种情形中,虽然物块的受力情况、运动状态不尽相同,但这并不影响弹簧的“如实”地将拉力F传递给与弹簧相连接的物块,所以弹簧中产生的弹力大小由拉弹簧的外力F的大小决定,而与物块处于什么样的运动状态、是否受摩擦力没有必然联系。
有些考生曾错误地认为物块在有摩擦的桌面上滑动时,拉物块所需要的拉力要大些,所以弹簧的形变量也大些。
这是没有读懂题意,没有注意到弹簧的右端受到大小皆为F的拉力作用这一前提件。
4.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长,它们的一端固定,另一端自由,如图所示,求这两根弹簧的劲度系数k1和k2分别为多少
5.如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上。
与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.
下面是某同学对该题的一种解法:
解设L1线上拉力为Tl,L2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡
Tlcosθ=mg,Tlsinθ=T2,T2=mgtanθ。
剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度.
因为mgtanθ=ma,所以加速度a=gtanθ,方向在T2反方向.你认为这个结果正确吗?
清对该解法作出评价并说明理由.
解答:
错.因为L2被剪断的瞬间,L1上的张力大小发生了变化.此瞬间T2=mgcosθ,a=gsinθ
若将图中的细线Ll改为长度相同、质量不计的轻弹簧,其他条件不变,求解的步骤和结果与完全相同,即a=gtanθ,你认为这个结果正确吗?
请说明理由.
解答:
对,因为L2被剪断的瞬间,弹簧L1的长度未及发生变化,T1大小和方向都不变.二、与动力学相关的弹簧问题
6.
如图所示,在重力场中,将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,下端连
接一个质量为M的木板,木板下面再挂一个质量为m的物体.当剪掉m后发现:
当木板的速率再次为零时,弹簧恰好能恢复到原长,则M与m之间的关系必定为
>m=mL
篇二:
高中物理经典力学问题---弹簧问题解决策略专题分类归纳
高中物理经典力学问题---弹簧问题解决策略专题分类归纳
一、弹簧弹力大小问题
弹簧弹力的大小可根据胡克定律计算(在弹性限度内),即F=kx,其中x是弹簧的形变量(与原长相比的伸长量或缩短量,不是弹簧的实际长度)。
高中研究的弹簧都是轻弹簧(不计弹簧自身的质量)。
不论弹簧处于何种运动状态(静止、匀速或变速),轻弹簧两端所受的弹力一定等大反向。
证明如下:
以轻弹簧为对象,设两端受到的弹力分别为F1、F2,根据牛顿第二定律,F1+F2=ma,由于m=0,因此F1+F2=0,即F1、F2一定等大反向。
弹簧的弹力属于接触力,弹簧两端必须都与其它物体接触才可能有弹力。
如果弹簧的一端和其它物体脱离接触,或处于拉伸状态的弹簧突然被剪断,那么弹簧两端的弹力都将立即变为零。
在弹簧两端都保持与其它物体接触的条件下,弹簧弹力的大小F=kx与形变量x成正比。
由于形变量的改变需要一定时间,因此这种情况下,弹力的大小不会突然改变,即弹簧弹力大小的改变需要一定的时间。
(这一点与绳不同,高中物理研究中,是不考虑绳的形变的,因此绳两端所受弹力的改变可以是瞬时的。
)
例1.质量分别为m和2m的小球P、Q用细线相连,P用轻弹簧悬挂在天花板下,开始系统处于静止。
下列说法中正确的是
A.若突然剪断细线,则剪断瞬间P、Q的加速度大小均为g
B.若突然剪断细线,则剪断瞬间P、Q的加速度大小分别为0和gC.若突然剪断弹簧,则剪断瞬间P、Q的加速度大小均为g
D.若突然剪断弹簧,则剪断瞬间P、Q的加速度大小分别为3g和0
解:
剪断细线瞬间,细线拉力突然变为零,弹簧对P的拉力仍为3mg竖直向上,因此剪断瞬间P的加速度为向上2g,而Q的加速度为向下g;剪断弹簧瞬间,弹簧弹力突然变为零,细线对P、Q的拉力也立即变为零,因此P、Q的加速度均为竖直向下,大小均为g。
选C。
例2.如图所示,小球P、Q质量均为m,分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下,再用另一细线d、e与左边的固定墙相连,静止时细线d、e水平,b、c与竖直方向夹角均为θ=37o。
下列判断正确的是
A.剪断d瞬间P的加速度大小为
B.剪断d瞬间P的加速度大小为C.剪断e前c的拉力大小为
D.剪断e后瞬间c的拉力大小为
解:
剪断d瞬间弹簧b对小球的拉力大小和方向都未来得及发生变化,因此重力和弹簧拉力的合力与剪断前d对P的拉力大小相等,为,因此加速度大小为,水平向右;剪断e前c的拉力大小为,剪断e后,沿细线方向上的合力充当向心力,因此c的拉力大小立即减小到。
选B。
二、临界问题
两个相互接触的物体被弹簧弹出,这两个物体在什么位置恰好分开?
这属于临界问题。
“恰好分开”既可以认为已经分开,也可以认为还未分开。
认为已分开,那么这两个物体间的弹力必然为零;认为未分开,那么这两个物体的速度、加速度必然相等。
同时利用这两个结论,就能分析出当时弹簧所处的状态。
这种临界问题又分以下两种情况:
1.仅靠弹簧弹力将两物体弹出,那么这两个物体必然是在弹簧原长时分开的。
例3.如图所示,两个木块A、B叠放在一起,B
与轻弹簧相连,弹簧下端固定在水平面上。
用竖直向下的力F压A,使弹簧压缩量足够大后,停止压缩,系统保持静止。
这时,若突然撤去压力F,A、B将被弹出且分离。
下列判断正确的是A.木块A、B分离时,弹簧的长度恰等于原长
B.木块A、B分离时,弹簧处于压缩状态,弹力大小等于B的重力
C.木块A、B分离时,弹簧处于压缩状态,弹力大小等于A、B的总重力
D.木块A、B分离时,弹簧的长度可能大于原长
解:
以A为对象,既然已分开,那么A就只受重力,加速度竖直向下,大小为g;又未分开。
A、B加速度相同,因此B的加速度也是竖直向下,大小为g,说明B受的合力为重力,所以弹簧对B没有弹力,弹簧必定处于原长。
选A。
此结论与两物体质量是否相同无关。
例4.如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端与木块B相连,木块A紧靠木块B放置。
A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ。
用水平力F向左压A,使弹簧被压缩一定程度后,系统保持静止。
若突然撤去水平力F,A、B向右运动,下列判断正确的是
A.A、B一定会在向右运动过程的某时刻分开
B.若A、B在向右运动过程的某时刻分开了,当时弹簧一定是原长
C.若A、B在向右运动过程的某时刻分开了,当时弹簧一定比原长短
D.若A、B在向右运动过程的某时刻分开了,当时弹簧一定比原长长
解:
若撤去F前弹簧的压缩量很小,弹性势能小于弹簧恢复原长过程A、B克服摩擦阻力做的功,那么撤去F后,A、B虽能向右滑动,但弹簧还未恢复原长A、B就停止滑动,没有分离。
只要A、B在向右运动过程的某时刻分开了,由于分离时A、B间的弹力为零,因此A的加速度是aA=μg;而此时A、B的加速度相同,因此B的加速度aB=μg,即B受的合力只能是滑动摩擦力,所以弹簧必然是原长。
选B。
2.除了弹簧弹力,还有其它外力作用而使相互接触的两物体分离。
那么两个物体分离时弹簧必然不是原长。
例5.如图所示,质量均为m=500g的木块A、B叠放在一起,轻弹簧的劲度为k=100N/m,上、下两端分别和B与水平面相连。
原来系统处于静止。
现用竖直向上的拉力F拉A,使它以a=/s2的加速度向上做匀加速运动。
求:
⑴经过多长时间A与B恰好分离?
⑵上述过程中拉力F的最小值F1和最大值F2各多大?
⑶刚施加拉力F瞬间A、B间压力多大?
解:
⑴设系统静止时弹簧的压缩量为x1,A、B刚好分离时弹簧的压缩量为x2。
kx1=2mg,x1=。
A、B刚好分离时,A、B间弹力大小为零,且aA=aB=a。
以B为对象,用牛顿第二定律:
kx2-mg=ma,得x2=,可见分离时弹簧不是原长。
该过
12程A、B的位移s=x1-x2=。
由s?
at,得t=2⑵分离前以A、B整体为对象,用牛顿第二定律:
F+kx-2mg=2ma,可知随着A、B加速上升,弹簧形变量x逐渐减小,拉力F将逐渐增大。
开始时x=x1,F1+kx1-2mg=2ma,得F1=2N;A、B刚分离时x=x2,F2+kx2-2mg=2ma,得F2=6N
⑶以B为对象用牛顿第二定律:
kx1-mg-N=ma,得N=4N
三、弹簧振子的简谐运动
轻弹簧一端固定,另一端系一个小球,便组成一个弹簧振子。
无论此装置水平放置还是竖直放置,在忽略摩擦阻力和空气阻力的情况下,弹簧振子的振动都是简谐运动。
弹簧振子做简谐运动过程中机械能守恒。
水平放置的弹簧振子的总机械能E等于弹簧的弹性势能Ep和振子的动能Ek之和,还等于通过平衡位置时振子的动能(即最大动能),或等于振子位于最大位移处时弹簧的弹性势能(即最大势能),即E=Ep+Ek=Epm=Ekm
简谐运动的特点之一就是对称性。
振动过程中,振子在离平衡位置距离相等的对称点,所受回复力大小、位移大小、速度大小、加速度大小、振子动能等都是相同的。
例6.如图所示,木块P和轻弹簧组成的弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,O为平衡位置,B、C为木块到达的最左端和最右端。
有一颗子弹竖直向下射入P并立即留在P中和P共同振动。
下列判断正确的是
A.若子弹是在C位置射入木块的,则射入后振幅不变,周期不变
B.若子弹是在B位置射入木块的,则射入后振幅不变,周期变小
C.若子弹是在O位置射入木块的,则射入后振幅不变,周期不变
D.若子弹是在O位置射入木块的,则射入后振幅减小,周期变大
解:
振动能量等于振子在最远点处时弹簧的弹性势能。
在B或C射入,不改变最大弹性势能,因此不改变振动能量,也不改变振幅;但由于振子质量增大,加速度减小,因此周期增大。
振动能量还等于振子在平衡位置时的动能。
在O点射入,射入过程子弹和木块水平动量守恒,相当于完全非弹性碰撞,动能有损失,继续振动的最大动能减小,振动能量减小,振幅减小;简谐运动周期与振幅无关,但与弹簧的劲度和振子的质量有关。
子弹射入后,振子质量增大,因此周期变大。
选D。
例7.如图所示,轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
其正上方A位置有一只小球。
小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球
速度减小到零。
小球下降阶段下列判断中正确的是
A.在B位置小球动能最大BB.在C位置小球加速度最大C
C.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加D
D.从B→D位置小球重力势能的减少小于弹簧弹性势能的增加
解:
A→C小球受的合力一直向下,对小球做正功,动能增加;C→D小球受的合力一直向上,对小球做负功,使动能减小,因此在C位置小球动能最大。
从B到D小球的运动是简谐运动的一部分,且C为平衡位置,因此在C、D间必定有一个B′点,满足BC=B′C,小球在B′点的速度和加速度大小都和在B点时相同;从C到D位移逐渐增大,回复力逐渐增大,加速度也逐渐增大,因此小球在D点加速度最大,且大于g。
从A→C小球重力势能的减少等于小球动能的增加和弹性势能之和,因此重力势能的减少大于动能的增大。
从B→D小球重力势能减小,弹性势能增加,且B点动能大于D点动能,因此重力势能减少和动能减少之和等于弹性势能增加。
选D。
四、弹性势能问题
机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
其中弹性势能的计算式Ep?
12kx高中不要求掌握,2
但要求知道:
对一根确定的弹簧,形变量越大,弹性势能越大;形变量相同时,弹性势能相同。
因此关系到弹性势能的计算有以下两种常见的模式:
1.利用能量守恒定律求弹性势能。
例8.如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙。
用水平力F将B向左压,静止后弹簧储存的弹性势能为E。
若突然撤去F,那么A离开墙后,弹簧的弹性势能最大值将是多大?
解:
A离开墙前A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧恢复原长过程,弹性势能全部转化为B的动能,因此A刚离开墙时刻,B
的动能为E。
A离开墙后,该系统动量守恒,机械能也守恒。
当A、B共速时,系统动能最小,因此弹性势能最大。
A刚离开墙时刻B的动量和A、B共速时A、B的总动量相等,由动能和动量的
关系Ek=p2/2m知,A刚离开墙时刻B的动能和A、B共速时系统的动能之比为3∶2,因此A、B共速时系统的总动能是2E/3,这时的弹性势能最大,为E/3。
2.利用形变量相同时弹性势能相同。
例9.如图所示,质量均为m的木块A、B用轻弹簧相连,竖直放置在水平面上,静止时弹簧的压缩量为l。
现用竖直向下的力F缓慢将弹簧再向下压缩一段距离后。
系统再次处于静止。
此时突然撤去压力F,当A上升到最高点时,B对水平面的压力
恰好为零。
求:
⑴F向下压缩弹簧的距离x;⑵压力F在压缩弹簧过程中做的功W。
解:
⑴右图①、②、③、④分别表示未放A,弹簧处于原长的状态、弹簧和A相连后的静止状态、撤去压力F前的静止状态和撤去压力后A上升到最高点的状态。
撤去F后,A做简谐运动,②状态A处于平衡位置。
②状态弹簧被压缩,弹力等于A的重力;④状态弹簧被拉长,弹力等于B的重力;由于A、B质量相等,因此②、④状态弹簧的形变量都是l。
由简谐运动的对称性,③、④状态A到平衡位置的距离都等于振
幅,因此x=2l②③
⑵②到③过程压力做的功W等于系统机械能的增加,由于是“缓
慢”压缩,机械能中的动能不变,重力势能减少,因此该过程弹性势能的增加量ΔE1=W+2mgl;③到④过程系统机械能守恒,初、末状态动能都为零,因此弹性势能减少量等于重力势能增加量,即ΔE2=4mgl。
由于②、④状态弹簧的形变量相同,系统的弹性势能相同,即ΔE1=ΔE2,因此W=2mgl。
五、解决弹簧问题的一般方法
解决与弹簧相关的问题,一定要抓住几个关键状态:
原长、平衡位置、简谐运动的对称点。
把这些关键状态的图形画出来,找到定性和定量的关系,进行分析。
例10.如图,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2
的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。
一条不可伸长的轻
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。
现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状
态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。
若将C换成另一个质量为
(m1+m3)的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地面时D的速度的大小是多少?
已知重力加速度为g。
解:
画出未放A时弹簧的原长状态和挂C后刚好使
B离开地面的状态。
以上两个状态弹簧的压缩量和伸长量分别为x1=m1g/k和x2=m2g/k,该过程A上升的高度和C下降的高度都是x1+x2,且A、C的初速度、末速度都
为零。
设该过程弹性势能的增量为ΔE,由系统机械能3守恒:
m1g-m3g+ΔE=0
将C换成D后,A上升x1+x2过程系统机械能守恒:
m1g-g+ΔE+v2/2=0
由以上两个方程消去ΔE,得v
2m1m1?
m2g2
2m1?
m3k
篇三:
高中物理弹簧弹力问题归类总结
弹簧问题归类
一、“轻弹簧”类问题
在中学阶段,凡涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为“轻弹簧”,是一种常见的理想化物理模型.由于“轻弹簧”质量不计,选取任意小段弹簧,其两端所受张力一定平衡,否则,这小段弹簧的加速度会无限大.故轻弹簧中各部分间的张力处处相等,均等于弹簧两端的受力.弹簧一端受力为F,另一端受力一定也为F,若是弹簧秤,则弹簧秤示数为F.
【例1】如图3-7-1所示,一个弹簧秤放在光滑的水平面上,外壳质量m不能忽略,弹簧及挂钩质量不计,施加弹簧上水平方向的力F1和称外壳上的力F2,且F1?
F2,则弹簧秤沿水平方向的加速度为,弹簧秤的读数为.
【解析】以整个弹簧秤为研究对象,利用牛顿运动定律得:
F1?
F2?
ma,即a
F1?
F2
m
图3-7-1
,仅以轻质弹簧为研究对象,则弹簧两端的
受力都F1,所以弹簧秤的读数为F1.说明:
F2作用在弹簧秤外壳上,并没有作用在弹簧左端,弹簧左端的受力是由外壳内侧提供的.【答案】a
F1?
F2
m
F1
二、质量不可忽略的弹簧
【例2】如图3-7-2所示,一质量为M、长为L的均质弹簧平放在光滑的水平面,在弹簧右端施加一水平力F使弹簧向右做加速运动.试分析弹簧上各部分的受力情况.【解析】弹簧在水平力作用下向右加速运动,据牛顿第二定律得其加速度a?
任意长度x为研究对象,设其质量为m得弹簧上的弹力为:
Tx?
ma?
三、弹簧的弹力不能突变问题
弹簧弹力与弹簧的形变量有关,由于弹簧两端一般与物体连接,因弹簧形变过程需要一段时间,其长度变化不能在瞬间完成,因此弹簧的弹力不能在瞬间发生突变.即可以认为弹力大小和方向不变,与弹簧相比较,轻绳和轻杆的弹力可以突变.
【例3】如图3-7-3所示,木块A与B用轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面,A、B、C的质量之比是1:
2:
3.设所有接触面都光滑,当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时,木块A和B的加速度分别是aA=与
aB
xLM
FM
FM
图
3-7-2
,取弹簧左部
xLF
【答案】Tx
xL
F
=
2m、3m,以木块A为研究对象,抽出木块C前,木块A受到重力【解析】由题意可设A、B、C的质量分别为m、
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