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文档简介

模型二、含弹簧的物理模型

【模型概述】

纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重。高考命题者常以弹簧为载体设计出

各类试题，这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,

几乎贯穿了整个力学的知识体系，能很好能很好地考查学生的综合分析能力。

【模型特点】

中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性:

(1)弹力遵循胡克定律F=kx,其中x是弹簧的形变量。

(2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零。

(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力。

(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突

变。但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失。

【模型解题】

胡克定律、牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律

【模型训练】

【例1】如图所示，一劲度系数为晨原长为。的轻弹簧，上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为

m的小球，小球处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内。已知重力加速度为g。下列判断中正确的是()

A.弹簧的伸长量为等B.弹簧的伸长量为mgk

k

C.弹簧的总长度为/°+ag左D.弹簧的总长度为I。-哼

k

变式1.1如图所示，将一轻弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接物体A,A下面再用棉线挂一物体B,

A、B质量相等，g为当地重力加速度。烧断棉线，下列说法中正确的是(

戈

为g

大小

速度

的加

，A

瞬间

棉线

烧断

A.

直加速

向上一

，A

之后

棉线

烧断

B.

能守恒

中机械

在运动

后，A

线之

断棉

C.烧

于

弹力等

点弹簧

在最高

D.

于天花

并悬挂

式连接

示的方

如图所

物体按

两相同

弹簧与

,将两

均为I

原长

簧的

轻弹

同的

根相

L2两

变式

确

说法正

则下面

长，

到原

恢复

簧2

的弹

下面

，使

物体

着B

手托

现用

.6/,

长为2

的总

弹簧

两根

止时

，静

板上

()

的有

1.4/

度为

的长

弹簧2

2Z,

为1.

长度

簧1的

时弹

稳定

悬挂

A.

.4/

度为1

1长

弹簧

长时

复原

簧2恢

B.弹

0.4/

离为

的距

上升

体A

C.物

0.4/

离为

的距

上升

物体B

D.

器底部

球形容

定在半

一端固

弹簧的

将一轻

面上。

在水平

器固定

球形容

滑的半

内壁光

示，

图所

】如

【例2

方向的

水平

。尸与

已知

尸点。

静止于

小球A

时，

相连

球A

的小

为7〃

质量

端与

另一

弹簧

心。当

为球

，。

。处

)

0.6)

7o=

(sin3

别为

力分

的弹

弹簧

力和

支持

球的

器对

形容

半球

，则

=16。

为。

夹角

O

O'

g

g,m

A.m

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