突破28与弹簧相关的功能关系问题-2019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破原卷版

1、突破28与弹簧相关的功能关系问题一、功能关系的选用原则(i)总的原则是根据做功与能量转化的一一对应关系，确定所选用的定理或规律，若只涉及动能的变化 用动能定理分析。(2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析。(3)只涉及机械能的变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析。(4)只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析。二、解决功能关系问题应注意的三个方面 TOC o 1-5 h z .分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转 化形式，确定能量之间的转化情况.也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤

2、其是可以方便计算变力做功的多少.功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同.【典例1】如图所示，一根原长为 L的弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面高度为 H处由静止下落压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为 x,小球下落过程受到的空气阻 力恒为Ff,则小球从开始下落至最低点的过程()A .小球动能的增量为零B.小球重力势能的增量为 mg(H + xL)C.弹簧弹性势能的增量为(mg Ff)(H + x L)D.系统机械能减小 FfH【典例2】轻质弹簧原长为21,将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 5m的物

3、体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为1.现将该弹簧水平放置，一端固定在 A点，另一端与物块 P接触但不连接.AB是长度为51的水平轨道，B端与半径为1的光滑半圆轨道 BCD相切，半圆的直径 BD竖直，如图 所示。物块P与AB间的动摩擦因数 尸0.5.用外力推动物块 P,将弹簧压缩至长度1,然后放开，P开始沿 轨道运动，重力加速度大小为g.（1）若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到 AB上的位置与B点之 间的距离；（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围.【跟踪短训】 TOC o 1-5 h z 1.如图所示，物体 A的质量为m,置

4、于水平地面上， A的上端连一轻弹簧，原长为 L,劲度系数为k. 现将弹簧上端 B缓慢地竖直向上提起，使 B点上移距离为L,此时物体 A也已经离开地面，则下列说法中 正确的是（）.A.提弹簧的力对系统做功为mgLB.物体A的重力势能增加 mgLC.系统增加的机械能小于 mgLD.以上说法都不正确.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧 盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（）A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D .弹簧的弹性势能全部转化为动能.如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上

5、 P点，已知物体的质量为 m = 2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数尸0.4,弹簧的劲度系数 k= 200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动 10 cm,这时弹簧具有弹性势能 Ep= 1.0 J,物体处于静止状态，若取 g =10 m/s2,则撤去外力5后（）._ O尸彳7777777777777777777777777A.物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB.物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC.物体回到O点时速度最大D.物体到达最右端时动能为0,系统机械能不为04.如图所示，一物体质量 m=2 kg,在倾角9= 37的斜面上的A点以初速度vo=3 m/s下滑，A点距弹 簧上端B的距离AB = 4 m。当物体到达 B点后将弹簧压缩到 C点，最大压缩量 BC=0.2 m,然后物体又被 弹簧弹上去，弹到的最高位置为 D点，D点