高中物理彈簧類(lèi)問(wèn)題專(zhuān)題練習(xí)總結(jié)附詳細(xì)答案

1、高中物理彈簧類(lèi)問(wèn)題專(zhuān)題練習(xí)1.圖中a、b為兩帶正電的小球，帶電量都是q，質(zhì)量分別為M和m；用一絕緣彈簧聯(lián)結(jié)，彈簧的自然長(zhǎng)度很小，可忽略不計(jì)，達(dá)到平衡時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為d0。現(xiàn)把一勻強(qiáng)電場(chǎng)作用于兩小球，場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向b，在兩小球的加速度相等的時(shí)刻，彈簧的長(zhǎng)度為d。（ ）M ma bA若M = m，則d = d0 B若Mm，則dd0C若Mm，則dd0 Dd = d0，與M、m無(wú)關(guān)ABaABbF2. 如圖a所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖b所示.研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開(kāi)

2、地面的瞬間這個(gè)過(guò)程，并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是（ ）xOFxOFxOFxOFA B C D3.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩物塊相連接，并且靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)使m1瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為時(shí)間零點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得( ) A在t1、t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)11023t1t/st2t3t4v/m/sm1m2乙m1m2v甲 B從t3到t4時(shí)刻彈簧由伸長(zhǎng)狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長(zhǎng) C兩物體的質(zhì)量之比為m1m2 = 12 D在t

3、2時(shí)刻兩物體的動(dòng)量之比為P1P2 =124如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過(guò)彈簧中心的直線ab上?，F(xiàn)把與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中（ ）qabNMPQA.小球P的速度是先增大后減小B.小球P和彈簧的機(jī)械能守恒，且P速度最大時(shí)所受彈力與庫(kù)侖力的合力最大C.小球P的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能的總和不變D.小球P合力的沖量為零5、如圖所示，A、B兩木塊疊放在豎直輕彈簧上，如圖所示，已知木塊A、B質(zhì)量分別為0.42 kg和0.40 k

4、g，彈簧的勁度系數(shù)k=100 N/m ，若在木塊A上作用一個(gè)豎直向上的力F，使A由靜止開(kāi)始以0.5 m/s2的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)（g=10 m/s2）.（1）使木塊A豎直做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，力F的最大值； （2）若木塊由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到A、B分離的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減少了0.248 J，求這一過(guò)程F對(duì) 木塊做的功.6、如圖，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為m3

5、的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為(m1+m3)的物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離地時(shí)D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。7、將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板安有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度作豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N，下頂板傳感器顯示的壓力為10.0N。（1）若上頂板傳感器的示數(shù)是下頂板傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。（2）要使上頂板傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)可能是怎樣的？8、如圖所示，在傾

6、角為的固定的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A 、B 它們的質(zhì)量都為m，彈簧的勁度系數(shù)為k , C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)?，F(xiàn)在掛鉤上掛一物體P，并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好使物體B離開(kāi)固定檔板C， 但不繼續(xù)上升（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)和足夠高）。求：（1）物體P的質(zhì)量多大？（2）物塊B 剛要離開(kāi)固定檔板C時(shí)，物塊A 的加速度多大？9、如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800 N / m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12 kg的物體A、和B，物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上?，F(xiàn)要加一豎直向上的力F在上面物體A上，使物體A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4 s物體B

7、剛要離開(kāi)地面。設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10 m / s2，求：（1）此過(guò)程中所加外力F的最大值和最小值。（2）此過(guò)程中外力F所做的功。高中物理彈簧類(lèi)問(wèn)題專(zhuān)題練習(xí)參考答案1. ABC 2. A 3. BC 4 AC 5、分析：此題難點(diǎn)和失分點(diǎn)在于能否通過(guò)對(duì)此物理過(guò)程的分析后，確定兩物體分離的臨界點(diǎn)，即當(dāng)彈簧作用下的兩物體加速度、速度相同且相互作用的彈力 N =0時(shí) ,恰好分離.解:當(dāng)F=0（即不加豎直向上F力時(shí)），設(shè)A、B疊放在彈簧上處于平衡時(shí)彈簧的壓縮量為x，有kx=（mA+mB）g x=（mA+mB）g/k 對(duì)A施加F力，分析A、B受力如圖 對(duì)A F+N-mAg=mAa 對(duì)B

8、 kx-N-mBg=mBa 可知，當(dāng)N0時(shí)，AB有共同加速度a=a，由式知欲使A勻加速運(yùn)動(dòng)，隨N減小F增大.當(dāng)N=0時(shí)，F(xiàn)取得了最大值Fm,即Fm=mA（g+a）=4.41 N 又當(dāng)N=0時(shí)，A、B開(kāi)始分離，由式知，此時(shí)，彈簧壓縮量kx=mB（a+g） x=mB（a+g）/k AB共同速度 v2=2a（x-x） 由題知，此過(guò)程彈性勢(shì)能減少了WP=EP=0.248 J設(shè)F力功WF，對(duì)這一過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理或功能原理WF+EP-（mA+mB）g（x-x）=（mA+mB）v2聯(lián)立，且注意到EP=0.248 J 可知，WF=9.64×10-2 J6：解法一開(kāi)始時(shí)，A.B 靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x

9、1，有kx1=m1g    B不再上升，表示此時(shí)A 和C的速度為零，C已降到其最低點(diǎn)。kx2=m2g    由機(jī)械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Em3g(x1+x2)m1g(x1+x2)    C換成D后，當(dāng)B剛離地時(shí)彈簧勢(shì)能的增量與前一次相同，由能量關(guān)系得 (m3+m1)v2+m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)m1g(x1+x2)E   由 式得(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)     解法二第二次掛上物體D后，比第一次多減少了的重力勢(shì)能就變成了A和D的動(dòng)能。

10、 (m3+m1)v2+m1v2= m1g(x1+x2) 因此，(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)7、解：（1）取向下為正方向，設(shè)金屬塊質(zhì)量為m，有 610+10m=2m 解得 m=0.5kg 因上、下傳感器都有壓力，所以彈簧長(zhǎng)度不變，所以彈簧彈力仍為10N，上頂板對(duì)金屬塊壓力為根據(jù)解得a1=0，即箱子處于靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）要使上頂板無(wú)壓力，彈簧只能等于或小于目前長(zhǎng)度，則下頂板壓力只能等于或大于10N，即 F下10解得 a10m/s2。即箱以a10m/s2的加速度向上作勻加速運(yùn)動(dòng)或向下作勻減速運(yùn)動(dòng).8解：（1）令x1表示未掛P時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知mAgsin=kx1 令x2表示B 剛要離開(kāi)C時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，由胡克定律和牛頓定律可知kx2=mBgsin 則 x1= x2 此時(shí)A和P的速度都為0，A和P的位移都為d=x1+x2= 由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得： 則 （2）此時(shí)A和P的加速度大小相等，設(shè)為a, P的加速度方向向上對(duì)P物體 ：FmP g=mP a 對(duì)A物體 ：mgsin+kx2F=ma 解得a= 9、A原靜止時(shí)，設(shè)彈簧壓縮x1，由受力平衡和胡克定律有：kx1=mg物體A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮形變量最大，向上的彈力最大，則所需外力F最小，設(shè)為F1。 由牛頓第二定律：F1+kx1mg=ma當(dāng)B剛要離地時(shí)，彈簧