弹簧问题的二轮复习.ppt

【热身练习】：一根轻质弹簧两端分别受到力F1、F2（向右为正方向），下列情况可能的是：（ ） 一、理想模型：轻弹簧 二、问题分类 由胡克定律有：　　　 　Ｆ２＝ｋｘ２　　　－Ｆ１＝ｋ（－ｘ１） ∴Ｆ2－（－Ｆ1）＝ｋ［ｘ2－（－ｘ1）］　　即：　　△Ｆ＝ｋ△ｘ 　　此时△ｘ表示的物理含义是弹簧长度的改变量，并不是形变量，说明弹簧受力的变化与弹簧长度的变化也同样遵循胡克定律。 2、应用瞬时不变性解题。 因弹簧的形变发生改变需要一段时间，在瞬间内形变量可以认为不变。因此，在分析瞬时变化时，可以认为弹力不变（不能由某一值突变为零或由零突变为某一值），即弹簧的弹力瞬间不突变。 【变形】若将弹簧换为轻杆连接AB，则当沿水平方向迅速抽出木块D的瞬时，木块A、B和C的加速度分别是aA= ，aB= , aC = . 3、应用对称性解题 弹簧振子做简谐运动时的对称性，在解决有关于位移、速度、加速度及力的变化时，经常用。 4、弹力做功与动量、能量结合 例4：如图所示，A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上，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向上提起多大高度时，木块B将离开水平地面.（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，立即粘在一起（不再分离）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H处释放，则最终能使B刚好要离开地面。若C的质量为m/2，要使B始终不离开地面，则释放时，C距A的高度h不能超过多少？ 【知识链接】与弹簧相联系的物体，在运动过程中经常涉及到一些临界极值问题：如弹簧形变量达到最大时两物体速度达到相同；使物体恰好要离开地面；相互接触的物体恰好要脱离等等。此类题的解题关键是利用好临界条件，得到解题有用的物理量和结论。 例5：如图所示，质量为2m的木板，静止放在光滑的水平面上，木板左侧固定一轻质弹簧，弹簧的自由端到小车右端的距离为L0，一个质量为m的小木块从板的右端以初速度v0开始沿木块向左滑行，最终回到木板右端，刚好不从木板右端滑出，设木板与木块间的动摩擦因数为μ，求在木块压缩弹簧过程中（一直在弹性限度内）弹簧所具有的最大弹性势能。 * * * * F1=3N,F2=6N B. F1= -3N,F2=6N C.F1= -6N,F2=6N D. F1=0,F2=6N C F2 F1 结论：对 “轻弹簧”，由于其质量不计，各部分间的张力处处相等，均等于其两端的受力。 对 “轻绳”和“轻杆”，各部分间的张力也处处相等，等于其两端的受力。 若弹簧一端受力为F，另一端受力一定也为F。若是弹簧秤，则弹簧秤示数为F。 F F 【巩固练习】：钩码质量为m1，弹簧秤外壳质量为m2，重力加速度为g，下列四种情况下弹簧秤的示数分别为 ， ， ， 。 甲 乙 丙 丁 0 m2g m1g (m1+m2)g 1、用胡克定律解题F=kx或△F=k?△x 2、应用瞬时不变性解题 3、应用对称性解题 4、弹力做功与动量、能量的综合题 1、用胡克定律解题F=kx或△F=k?△x。 例1：倾角为?的光滑斜面固定在地面上，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在挡板上（不拴接），整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地沿斜面上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离挡板.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 . 　　 1 2 m1 m2 ? k1 k2 物块1的重力势能增加了 物块2的重力势能增加了 1 2 m1 m2 ? k1 k2 【小结】：弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力. 要注意弹力时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应先确定弹簧原来位置，再确定现在位置，找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系，以此来分析物体所处的状态. 【方法链接】该题涉及到整体法和隔离法的应用，解题时要看清问题的关键，选择适当的研究对象。 1、用胡克定律解题F=kx或△F=k?△x。 例2:如图所示，木块A与B用一轻弹簧相连，竖直放在木块C上，C放在木板D上，系统静置于地面，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板D的瞬时，木块A、B和C的加速度分别是aA= ，aB= , a