物理模型化教学弹簧专题训练修改

1、高2011级高考复习题弹簧专训 李素廷编辑 第 5 页 共 5 页物理模型化教学弹簧专题训练19 一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳a、骨架b、弹簧c（劲度系数为k）、锁舌d（倾斜角 = 450）、锁槽e，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设锁舌d与外壳a和锁槽e之间的摩擦因数均为且受到的最大静摩擦力f=n（n为正压力）有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示，p为锁舌d与锁槽e之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求：（1）锁舌d与锁槽e之间的正压力的大小（2）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，则

2、至少要多大？15如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，下面悬挂一个质量为m的砝码a，手持木板b托住a缓慢向上压弹簧，至某一位置静止.此时如果撤去b，则a的瞬时加速度为.现用手控制b使之以的加速度向下做匀加速直线运动.求: （1）砝码a能够做匀加速运动的时间？ （2）砝码a做匀加速运动的过程中，弹簧弹力对它做了多少功?木板b对它的支持力做了多少功？aab18如图所示，劲度系数为k=200n/m的轻弹簧一端固定在墙上，另一端连一质量为m=8kg的小车a，开始时小车静止，其左端位于o点，弹簧没有发生形变，质量为m=1kg的小物块b静止于小车的左侧，距o点s=3m，小车与水平面间的摩擦不计，小物块与水平面

3、间的动摩擦系数为=0.2，取g=10m/s2。今对小物块施加大小为f=8n的水平恒力使之向右运动，并在与小车碰撞前的瞬间撤去该力，碰撞后小车做振幅为a=0.2m的简谐运动，已知小车做简谐运动周期公式为t=2，弹簧的弹性势能公式为ep=（x为弹簧的形变量），则（1）小物块与小车磁撞前瞬间的速度是多大？（2）小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少？小车的最大速度为多大？（3）小物块最终停在距o点多远处？当小物块刚停下时小车左端运动到o点的哪一侧？fbaos甲乙p22如图所示，光滑水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。其

4、中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块p之间的动摩擦因数=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块p(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能e0=10j，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线，求：滑块p滑上乙车前的瞬时速度的大小；滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车，p在乙车上滑行的距离为多大？llabc24.如图所示，内壁光滑的木槽质量为ma= m，内直径为2l，置于水平桌面上，槽与桌面间的动摩擦因数为。槽内有两个小球b、c，它们的质量分别是mb = m，mc=2 m。现用两球将很短的轻弹簧压紧（球与弹簧不连接），且b球到木

5、槽左端、c球到木槽右端的距离均为l，这时弹簧的弹性势能为ep = mgl。同时释放b、c球，并假设小球与槽碰撞后不分离，碰撞时间不计。求：（1）第1个小球与槽碰撞后的共同速度？（2）第2个小球与槽碰撞后的共同速度？（3）整个运动过程中，桌面与槽摩擦产生的热量？25（18分）下图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块b相连，b静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与b相同滑块a，从导轨上的p点以某一初速度向b滑行，当a滑过距离时，与b相碰，碰撞时间极短，碰后a、b紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后a恰好返回出发点p并停止。滑块a和b与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求a从

6、p出发时的初速度。15、（1）设初始状态弹簧压缩量为x1则kx1mg=m× 可得x1=当b以匀加速向下运动时，由于ag，所以弹簧在压缩状态时a、b不会分离，分离时弹簧处于伸长状态. 设此时弹簧伸长量为x2，则mgkx2= m× 可得x2=a匀加速运动的位移s=x1+x2= aabs= 解得: （2）x1=x2这一过程中弹簧对物体a的弹力做功为0a、b分离时 由动能定理得：代入得： 19 一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳a、骨架b、弹簧c（劲度系数为k）、锁舌d（倾斜角 = 450）、锁槽e，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示。设锁舌d与外壳a和锁槽e之间的摩擦因

7、数均为且受到的最大静摩擦力f=n（n为正压力）有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示，p为锁舌d与锁槽e之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求：（1）锁舌d与锁槽e之间的正压力的大小（2）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，则至少要多大？19（1）由力的平衡条件可知：kxf1f2cos450 nsin450 = 0 fncos450f2sin450 = 0 由、式得正压力的大小： （2）令n趋向于，则有 解得 22如图所示，光滑水平面上放置质量均为m=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块

8、滑过感应开关时，两车自动分离）。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块p之间的动摩擦因数=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块p(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能e0=10j，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线，求：甲乙p滑块p滑上乙车前的瞬时速度的大小；滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车，p在乙车上滑行的距离为多大？答案设滑块p滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：mv2mv = 0 e0 = 解之得v = 4m/s 设滑块p和小车乙达到的共同速度v，对滑块p和小车乙有：mvmv = (mm)

9、v mgl= 代入数据解之得：l=m 24.如图所示，内壁光滑的木槽质量为ma= m，内直径为2l，置于水平桌面上，槽与桌面间的动摩擦因数为。槽内有两个小球b、c，它们的质量分别是mb = m，mc=2 m。现用两球将很短的轻弹簧压紧（球与弹簧不连接），且b球到木槽左端、c球到木槽右端的距离均为l，这时弹簧的弹性势能为ep = mgl。同时释放b、c球，并假设小球与槽碰撞后不分离，碰撞时间不计。求：（1）第1个小球与槽碰撞后的共同速度？（2）第2个小球与槽碰撞后的共同速度？llabc（3）整个运动过程中，桌面与槽摩擦产生的热量？答案（1）释放瞬间：mbvb=mcvc ep = 解得： 物体b经

10、时间t1=先与木槽a相撞 有：mbvb =（ma+mb）v1共解得：v1共= （2）木槽a与b球相撞后，一起向左匀减速运动，加速度 木槽a和球b相撞后速度减为0的时间在（t1+t2）这段时间内，物体c和槽移动的距离之和为：l所以在c 与a相撞前a已停止运动 再经过一段时间，球c和木槽相撞，有：mcvc=（ma+mb+mc）v2共 解得v2共=，方向水平向左. （3）第一次相撞后a与b的总动能全都转化为为摩擦热 第二次相撞后系统的总动能全都转化为为摩擦热 整个过程中桌面和木槽因摩擦而产生的热量为 25（18分）下图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块b相连，b静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与b相同滑块a，从导轨上的p点以某一初速度向b滑行，当a滑过距离时，与b相碰，碰撞时间极短，碰后a、b紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后a恰好返回出发点p并停止。滑块a和b与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求a从p出发时的初速度。设a、b质量