高中物理力学综合弹簧小专题含答案

1、高中物理力学综合弹簧小专题含答案弹簧小专题(一)1如图所示，在倾角为e的光滑固定斜面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧平行于斜面悬挂着，k1在上k2在下，两弹簧之间有一质量为ml的重物，现用力F(未知)沿斜面向上缓慢推动m2,当两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和时，求：2)m1上移的距离(3)推力F的大小.考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：(1)由题，两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和，则知，k1的伸长量与k2的压缩量相等，由ml重物平衡可求出k1轻弹簧的形变量先求出k1原来的伸长量，再由几何关系求出ml上移的距离.根据两弹簧的形变量相等

2、，由胡克定律列方程，求出F.2如图所示，倾角为B的光滑斜面ABC放在水平面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为ml的重物，最下端挂一质量为m2的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90。后，重新达到平衡.试求：ml、m2沿斜面各移动的距离.考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：在旋转前后，物体均处于平衡状态，则共点力的平衡条件可得出物体弹簧弹力，由胡克定律可求得弹簧的伸长量，则可得出旋转前后的距离.解営!縮：没茂转时，碍单啬均处于雌戕态，再单琵伸喘里掰I対閒，工0

3、田平儻聚件可知吩戸濟口日，刪耳：程上严解潯：叶5：皿k臨转后，两弹簧均处于压酯I懿，压端里知1，呼nggcoE6-k2X2J,跚：诫(mj+n)9=ld.Ml踌聖血十mg：所以mi移动的孑醯聞制+*十-；si/L0-HC059)2动的砸离屯尹只仝尸+上-二(eiitlS4aGA)(sirL0-I-cos0)jJk2(snnH+co5H)+(sin9+cos0)容：m1、mg注料面移动的学瞎各対上芒兰吐n日代20klkl勢本盼助的钿矚和析较如卞關糧方命渝可樽&3如图所示，在倾角为q的光滑斜面上放有两块小木块，劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与质量为ml和m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹

4、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缓慢沿斜面向上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离挡板.在此过程中，下列说法正确的是()A.物t屯沿斜面上尸了h2E.物块湖延升了仝仝k2C.物取沿框吁了込注B-物块瀏址升了竺空土込!考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：先根据平衡条件和胡克定律求出原来两根弹簧的压缩量.当下面的弹簧刚脱离挡板时，再求出弹簧d的伸长量，由几何关系即可求出两物块上升的距离.解答：解：未施力将物块1缓慢上提时，根据平衡条件和胡克定律得两根弹簧的压缩量分别为:nrEsirs0jn几+门送

5、）5inA巧心2=kL叱当施力将物块懐慢上晶下面的弾簧刚脱离挡刼出弾簧叮的灘里为：n启呂匚1n0*见由几伺黄系箒协夬第铝面上升的瞎対：吃吨丿十:炉宀kg物决1诗科面上升的胆勒:=1=21+：匕Gn/hnJhinBk民也诳D臣评:宓题昱舍有弹普的平循问题1用瑕斥达硏究，帑题关漣星分析物体上钿睚斎与弾苗出变蚩的关岳.4如图所示，倾角为e的固定光滑斜面底部有一直斜面的固定档板c.劲度系数为ki的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接，劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接，另一端与一轻质小桶P相连，跨过光滑的滑轮Q放在斜面上，B靠在档板C处，A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂，当B与档板C间挤

6、压力恰好为零时，小桶P内所加入的细砂质量及小桶下降的距离分别为（）耒向小帚F內加入细刑材，訂轻牘普压菲蚩命仟塑尹旦+自E酶噹櫥一珂桥玉THP评刀黑创屉强眇賊麗机*=21护*#毎特冨値芒證狐产齐笛曲.曲几何羌果*卜昌下眸的期如，卄干*呀坷严叫迦严.*1*2点诽:事捲基力丰吧找牛蜩貝定ii的塢由伍用.对于卉樹更计析興所釁由几闻扯列咖着的打龙璧与牺体TPU电咖嗦5如图所示，在倾角为e的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,斜面连同挡板的质量为M,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F作用于P,（重力加速度为g）下列

7、说法中正确的是（）A.若f=o,甘鹿到砌块的压力対日E.力F较小时人相讨于斜面静止，F大于某一数值，人相对于斜面向上港云JC-若要孑离开C.弾簧伸长重需返到墜夢.若匸（M42r）洪旳日且保持礴圮与斜劈共同运訪，弹簧将呆持原卷考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：先对斜面体和整体受力分析，根据牛顿第二定律求解出加速度，再分别多次对物体X、B或AB整体受力分析，然后根据牛顿第二定律，运用合成法列式分析求解.解答：解：a、F=0时，对物体A、B整体受力分析，受重力、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2,根据共点力平衡条件，沿平行斜面方向，有N2-(2m)

8、gsinB=O,故正确；B、开始时，系统静止于水平面上，合外力等于零，当力F从零开始缓慢增大时，系统所受合外力就是水平外力F,系统产生的水平加速度缓慢增大，物块A也产生水平向左的加速度，支持力的水平分力与弹簧弹力的水平分力不再平衡，二者水平合力向左，必有弹力减小，因此，力F从零开始增加时，A就相对斜面向上滑行，选项B错误；C、物体B恰好离开挡板C的临界情况是物体B对挡板无压力，此时，整体向左加速运动，对物体B受力分析，受重力、支持力、弹簧的拉力，如图ffsir.0_kjFK叭若&(m-2s6点评：赤醪镇是先用整体注来解出加酿，再分别对帚$物体受力甘折，根据牛顿第二定律瘗次別式龙析,ITLIg+

9、lLCg-FNg考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律.专题：共点力作用下物体平衡专题.分析：当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等.对ml受力分析，有m1g=k1x+k2x，得出伸长量和压缩量x.对物体m2受力分析有：FN=m2g+k2x，再结合牛顿第三定律，求出物体对平板的压力FN.解答：解：当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量，设为，对m!赍力分析嗥:m1x+k呼对平板和呵整睡分析得：严根拥牛顿第三走偉，有F忖/=Ff.j-解得zmi2+T12E；k：+k：故选U.点评：求出本题的关

10、键知道当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等.7已知在弹性限度内，弹簧的伸长量_与受到的拉力F成正比，用公式F=k?_表示，其中k为弹簧的2CTJ劲度系数（k为一常数）.现有两个轻弹簧L1和L2,它们的劲度系数分别为k1和k2,且k1=3k2，现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物，如滑轮和重物的重力均为G,则两弹簧的伸长量之比_：AL2为（）考点：探究弹簧测力计原理的实验.专题：信息给予题.分析：分析图中的装置可知，滑轮两侧的拉力均为G,再加上滑轮的重力也等于G,所以，顶端的弹簧承担的拉力为3G，将这一关系与劲度系数的关系都代入公式中，就可以求出弹簧伸长

11、量之比.解答：解：读图分析可知，底端弹簧所受拉力为G,顶端弹簧所受拉力为3G,则色匕专冬血辺丰，又因苑酹=3边，所以A：AL2z7-：=1：1，故选A.点评：正确分析两根弹簧所受拉力的情况是解决此题的关键，在得出拉力关系、劲度系数关系的基础上，代入公式即可顺利求取弹簧伸长量的比.8如图所示，在水平地面上固定一倾角为e的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为S处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变.设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终

12、处在弹性限度内，重力加速度大小为g.则（）当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大当滑块的速度最大时，系统的机械能最大当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最大当滑块的加速度最大时，系统的机械能最大考点：机械能守恒定律；弹性势能专题：机械能守恒定律应用专题.分析：滑块向下先做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，到达最低点时，速度为，此时加速度最大.在整个过程中，有动能、重力势能、弹性势能、电势能发生相互转化，动能、重力势能和弹性势能统称为系统的机械能，当电势能减小最多时，系统的机械能最大.解答：解：A、滑块向下先做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大，然后做加速度逐渐增

13、大的减速运动，到达最低点，速度减小到0,此时加速度最大，弹簧的弹性势能最大.故A错误，C正确.B、动能、重力势能和弹性势能统称为系统的机械能，根据能量守恒定律，电势能减小，系统的机械能增大，当滑块运动到最低点时，电场力做的正功最多，即电势能减小最多，此时系统机械能最大.故B错误，D正确.故选CD.点评：解决本题的关键知道滑块的运动是向下先做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，到达最低点时，速度为0.知道在最低点时弹簧的弹性势能最大.在整个过程中，有动能、重力势能、弹性势能、电势能发生相互转化，当电势能减小最多时，系统的机械能最大.9.如图用示，住中商旃郑u划伽|直上用观果敎除so

14、硬舞砖穽接强知切酣呦库.皓小军张3容如世度淞时与霹面保持相i!掃12,釆禅苗仲托的辰醴.(2)辛便物隔2攔直无压力诗加產度嵋卅蓋饬堆煤特泾忑小也D虫慝大小、左向如问？考点：牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用连接体.专题：牛顿运动定律综合专题.分析：(1)对小滑块受力分析，受重力、支持力和拉力；再根据牛顿第二定律求出合力的大小和方向，然后运用正交分解法列式求解；小滑块对斜面体没有压力，则斜面体对小滑块也没有支持力，小滑块受到重力和拉力，物体的加速度水平向右，故合力水平向右，运用平行四边形定则求解合力，再根据牛顿第二定律求解加速度；弹簧保持原长，弹力为零，小滑块受到重力和支持力，物体沿水平方向运动，

15、加速度水平向左，合力水平向左，运用平行四边形定则求解合力，再根据牛顿第二定律求解加速度的大小.解答：解：(1)对小滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图加il度朮平向右，故合力衣平向右，将各个力和加谨度普阳斜面方向和垂直斜面方向正交分解，由牛顿第二定律，得到Fng31Ji3D=rnacqs30ng-cos30，_，FfJ=nia3in30F=ngEiii3Dfll-ni：=LCi：iE30,:,=&.5Jf恨朋克定律，肓r=kx代入數拥得到z=D.013n=l.3cm即止岀拦小车如/的加匣度运那打弹黄戕的枚度为L.dcm.由几可关系得到IX10根据牛斬第二定津，得到a=l=10j3n/52JTL即若翩体咂亍斜面无玉匕小车tm恳必须.为10甸n/Z.a(3)弹簧保持原长，弹力为零，小滑块受到重力和支持力，物体沿水平方向运动，加速度水平向左，合力水平向左，运用平行四边形定则，如图根岳几估关累，有F台二Tig:：汕3丁根据牛顿第二宝律，有F合十故沪护曲r=葺3厲？即小车加遠度大小対晋回心2、左向卞平向5.点评：本题关键对小滑块受力分析后，根据牛顿第二定律，运用正交分解法或合成法列式求解.J甲乙求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间1;若滑块在沿斜面向下运