弹簧类物体运动的典型特征分析

一、与弹簧相关联的物体的平衡问题【典型特征】弹簧的弹力是变力,弹力的大小随弹簧的形变量(伸长或缩短)发生变化,分析弹力时应注意弹簧是伸长还是缩短,还应注意弹性形变不是突变,它有一个形变过程.例1如图1所示,劲度系数为k2的轻质弹簧B,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物体C.另一劲度系数为k1的轻质弹簧A竖直地放在物体上面,其下端与物体上表面连接在一起.要想物块在静止时,下面弹簧受的力为物体所受重力的2/3,应将上面弹簧的上端D竖直向上拉伸多大的距离?解析对物体进行受力分析,弹簧B可能存在两种情况.(1)末态时,弹簧B被压缩.初态…     

对高中物理教材"机械能守恒定律"一节的思考

人教版高中物理教材第一册 (试验修订本·必修 )中关于机械能守恒定律作了如下叙述 :在只有重力做功的情形下 ,物体的动能和重力势能发生相互转化 ,但机械能的总量保持不变 .这个结论叫做机械能守恒定律 .不仅重力势能和动能可以相互转化 ,弹性势能和动能也可以相互转化 .放开被压缩的弹簧 ,可以把跟它接触的小球弹出去 ,这时弹簧的弹力做功 ,弹簧的弹性势能转化为小球的动能 .在弹性势能和动能的相互转化中 ,如果只有弹力做功 ,动能和弹性势能之和保持不变 ,即机械能守恒 .可能考虑到学生是第一次接触机械能守恒的概念 ,且学生的接受能力还…     

弹簧的动量和能量问题

一、涉及弹簧的动量和能量问题的特点 1．弹簧弹力的大小和弹簧形变量的大小成正比．遵守胡克定律F=kx． 2．弹力做正功,弹簧的弹性势能减少;弹力做负功（物体克服弹力做功）,弹簧的弹性势能增加,且弹力做功的数值与弹性势能变化的数值相等． 3．对弹簧及关联物体的相互作用过程,若没有摩擦或其他方式的能量耗散,则系统中只是动能、重力势能与弹性势能之间的转化,系统的总机械能守恒．     

弹簧问题的解题思路

一、弹簧弹力特点与解题基本思路根据胡克定律,弹簧的弹力 f 与弹簧的形变量 x成正比,因此在求解弹簧问题时要注意两点:①弹簧的弹力是变力;②弹簧弹力的变化随形变量的改变而改变,弹簧形变量的变化需要时间,弹簧弹力的变化也需要时间.例1.在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m=2.0kg 的木块相连.若在木块上再作用一个竖直向下的力 F 使木块缓慢向下移动0.1m,力 F 作功2.5J,此时木块再次处于平衡,力 F的大小为50N,如图1所示.则木块下移0.1m 的过程中,弹性势能增加     

静力学测试题

一、选择题1 作用在同一物体上的两个力 :Ｆ1 =1 0Ｎ ,Ｆ2 =5Ｎ ,它们的合力不可能是 (　　 ) .(Ａ) 1 5Ｎ　 (Ｂ) 5Ｎ　 (Ｃ) 8Ｎ　 (Ｄ) 1 6Ｎ2 下面关于力的说法 ,正确的是 (　　 ) .(Ａ)力不能离开施力物体和受力物体而独立存在(Ｂ)一个受力物体可能有一个以上的施力物体(Ｃ)木块放在桌面上要受到一个向上的弹力 ,这是由于木块发生微小的形变而产生的(Ｄ)压弹簧时 ,手先给弹簧一个压力而使它压缩 ,弹簧压缩后再给手一个弹力3 关于力的作用效果 ,正确的结论是(　　 ) .(Ａ)力是产生物体运动的原因(Ｂ)力是改变物体运动状态的原因(Ｃ)…     

W="非汉字符号"scosθ和I="非汉字符号"t中力"非汉字符号"的异同

题目　如图 1所示 ,质量为 m的物体左边图 1连着一劲度系数为 k的轻弹簧 ,当物体和弹簧一起以初速度 v沿光滑水平面向竖直墙壁运动 ,并与墙壁发生弹性碰撞 ,则弹簧左端从接触墙壁到离开墙壁所用的时间 t=　　 .答卷中发现很多学生的答案是 4 mk,而不是 π mk.说明有共同而典型的错误原因 .笔者通过对学生的解法进行调查 ,原来学生是这样解的 :错解　由机械能守恒定律 ,得　　　 12 k A2 =12 mv2 . 1因弹簧的弹力是线性变化的 ,弹力的平均值为　　　　 F=12 ( k A+ 0 ) ,2设所求时间为 t,根据动量定理 ,有　　　　F· t2 =mv. 3联立 1…     

弹簧类习题解题经验与心得

<正>弹簧问题是高中物理的重点题型之一,求解此类问题时应注意以下几个特点:(1)题目中一般应从弹簧的形变分析入手,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)瞬间形变量可以认为不变,即弹力大小不变。(3)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     

弹性势能公式在非弹簧问题中的应用

当弹簧发生形变时,其弹力f跟形变量x成正比,即f=kx,则弹力对形变量的平均值为f=kx/2,所以弹簧储存的弹性势能为E_p=f·x=kx~2/2。由于弹簧弹力对物体做正功时弹性势能减少,做负功时弹性势能增加,因此弹簧弹力所做的功等于弹性势能增量的负值,即有表达式     

势能与“力场”

1 功能关系中的困惑 在高中阶段,学生们都知道,"功是能量转换的量度",做功的过程就是能量转移与转换的过程.学生们也都知道:①重力对物体做正功,重力势能减小,重力对物体做负功,重力势能增大;②(弹簧、弹性绳等)弹力对物体做正功,弹性势能减小,(弹簧、弹性绳等)弹力对物体做负功,弹性势能增大;③电场力对物体做正功,电势能减小,电场力对物体做负功,电势能增大;④分子力对分子做正功,分子势能减小,分子力对分子做负功,分子势能增大……     

谈谈弹簧的弹性势能(高一、高二、高三)

弹簧弹性势能Ep=1/2kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.高考考纲对此式并不作要求.1997年和2005年高考物理的两道压轴题都涉及弹簧的弹性势能,但在解题中并没有必要用1/2kx2的形式表示出来.     

振幅不变,振动的能量就不变吗?

通过学习高中物理第一册 (必修 )课本关于振动的能量这一节内容 ,我们知道弹簧振子、单摆振动的能量E等于在任意时刻势能和动能的和 ,也等于在最大位移处的势能 Epm(选平衡位置处势能为零 )或在平衡位置处的动能 Ekm,这个能量与振幅 A有关 ,振幅越大 ,振动的能量也越大 .现在的问题是如果改变弹簧振子和单摆小球的质量 ,在振幅不变的情况下 ,振动的能量是否仍然不变 ?下面分别来讨论 .( 1)弹簧振子根据弹簧弹性势能的表达式 Ep=12 kx2 ,式中 k为弹簧的劲度系数 ,x为弹簧的形变量 .当振幅 A一定时 ,弹簧振子振动的能量 E=Epm=12 k A2 ,由…     

关于弹性势能表达式的探究

<正>1.弹性势能的改变仅与弹力做功有关,弹力做多少功,弹性势能就减少多少;克服弹力做多少功,弹性势能就增加多少。2.弹性势能是相对的,其大小在选定了零势能点后才能确定,对弹簧,零势能点一般选在弹簧自然长度处。3.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0,那么,从自然长度起拉伸弹簧,拉力做的功就等于克服弹簧弹力做的功,也等于弹性势能的增加量,这个增加量也正是此时弹簧的弹性势能E_p,即E_p=W。     

慧眼辨别机械能守恒条件

在动能、重力势能、弹性势能之间发生相互转化的过程中,如果只有重力、弹力做功.在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.机械能守恒条件可以表述为如下形式:W=E_k2-E_k1     

谈弹簧的弹力和弹性势能

弹簧是中学物理中常见的研究对象,大量的中学物理问题中均会涉及到弹簧.弹簧问题往往与高中物理的核心规律——牛顿运动定理,能量的转化与守恒规律以及弹力的规律密切相关,从而成为高中物理的重点.然而,教学实践表明,不少的学生在学习了弹簧的相关知识后,在概念、规律的理解上还存在着不少的误区.出现这种现象的原因主要不在学生,而与教师对相关知识的讲解只浮于表面,没有深入透彻的分析有关.本文就弹簧知识的几个核心问题:弹簧模型的特点及弹簧弹力的概念;弹力大小的规律——胡克定理的准确理解及适用范围;弹簧弹性势能的特点等做全面深入的分析,以期提高弹簧知识的教学与学习的效果.     

解答两种势能问题常见错误剖析

弹性势能和重力势能相类似,弹性势能也具有相对性,一般选弹簧处于自由长度时为弹性势能的零点.弹性势能的变化,由弹力做功惟一决定,与其它力做功无关.由于弹簧、橡皮条的弹力是变力,当它们变形时,若发生形变的初始状态不同,即使形变量相等,弹簧弹性势能的改变量也是不同的.这些内容出现在相关的考题上,我们容易出现错误.一、对弹性势能概念的理解例1关于弹性势能,下列说法正确的是     

设而不求--弹簧连接体的弹性势能

对两个(或两个以上)物体与弹簧组成的连接体,系统在相互作用过程中的能量转化问题,由于弹簧的伸长或压缩会具有相应的弹性势能,而现行的高中物理教材中未引入弹性势能的量度公式,在不超出考试大纲的前提下,我们可以运用"设而不求"的策略,将弹簧的弹性势能或弹性势能的变化量作为中间参量,巧妙地分析推理,从而获得问题的圆满解决.     

平衡问题中弹簧与木块模型的归类分析

弹簧与木块组成的问题不仅是高三复习的重点和难点,也是历年高考的热点,所以理解和掌握弹簧和木块类问题是力学复习的一个基本部分.现对平衡问题中弹簧与木块类问题进行归类分析,供同学们参考.一、一个弹簧和一个木块组成的模型例1如图1所示,重20N的物体静止在倾角为θ=30°的粗糙斜面上静止,物体与固定在斜面上的轻弹簧连接,设物体所受最大静摩擦力为12N,则弹簧的弹力为(弹簧与斜面平行)()①可能为零②可能为22N,方向沿斜面向上③可能为2N,方向沿斜面向上④可能为2N,方向沿斜面向下(A)①②③(B)②③④(C)①②④(D)①②③④解析:因为物…     

竖直方向弹簧振子连接体问题分析

物体在弹力或弹力和恒力作用下做简谐运动称为弹簧振子模型.解决该类问题的关键在于利用简谐运动对称性的特点.弹簧发生形变后,具有一定的弹性势能,弹簧形变量相等时,具有相等的弹性势能.竖直方向的弹簧振子连接体问题,由于其运动比较复杂,使学生感到困难.本文通过例题来解析常见的几种竖直方向弹簧振子的连接体问题.     

《物体形状改变以后》教学设计

教学目标1.通过探究活动,发现生活中弹性物体的共同点。2.通过实验感受、理解、认识到弹力有大小与方向。3.能够做研究弹簧伸长与拉力的关系的实验。4.正确认识弹性和弹力,并能够区分外力和弹力,找出它们之间的联系。5.了解弹簧伸长与拉力之间的关系。6.愿意去研究并科学地应用弹性、弹力现象。7.体会用数据进行论证的重要性。教学准备教师:标准弹簧、钩码若干;有关弹力的多媒体课件。学生:弹性物体,如弹簧、海绵、气球、橡皮;非弹性物体,如石块、钮扣、橡皮泥等。《月上半月教学过程一、认识弹性和弹力1.引出弹性和弹力。①提问:每个同学在…     

2006年加拿大物理奥林匹克(PhO)选译

问题1:两个质量分别为m1和m2的木块用劲度系数为k的理想弹簧连接(如图1),最初这个系统是平衡的.(a)如要使下面的木块跳离桌面,上面的木块须离开平衡位置的最小位移和方向如何?(b)(a)中的答案与比值mm21的依赖关系如何?并证明你的论断.解答:显然,这个问题需利用机械能守恒定律来