成套专题复习课件牛顿运动定律拓展应用之二、弹簧模型PPT课件下载推荐.pptPPT课件下载推荐.ppt

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平衡类问题、运动的合成与分解、较广，有：

平衡类问题、运动的合成与分解、临界和突变、圆周运动、简谐运动、做功、临界和突变、圆周运动、简谐运动、做功、冲量、动量和能量等问题。

冲量、动量和能量等问题。

例例1（2005年全国年全国24）（19分分）如图所示，在倾角如图所示，在倾角为为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲，弹簧的劲度系数为度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状为一固定挡板，系统处于静止状态。

现开始用一恒力态。

现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块沿斜面方向拉物块A使之使之向上运动，求物块向上运动，求物块B刚要离开刚要离开C时物块时物块A的加速的加速度度a和从开始到此时物块和从开始到此时物块A的位移的位移d。

（重力加速。

（重力加速度为度为g）.ABC变式训练变式训练1.1.（20092009吉林）如图所示，质量都吉林）如图所示，质量都为为mm的的AA、BB两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于用大小等于mgmg的恒力的恒力FF向上拉向上拉BB，运动距离，运动距离hh时时BB与与AA分离分离.则下列说法中正确的是（则下列说法中正确的是（）A.A.BB和和AA刚分离时，弹簧为原长刚分离时，弹簧为原长B.B.BB和和AA刚分离时，它们的加速度为刚分离时，它们的加速度为ggC.C.弹簧的劲度系数等于弹簧的劲度系数等于mgmg/hhD.D.在在BB与与AA分离之前，它们作匀加速运动分离之前，它们作匀加速运动C解析解析分析：

分离时，分析：

分离时，AA、BB间弹力为间弹力为0，二者加速度，二者加速度相同，弹簧处于压缩状态，相同，弹簧处于压缩状态，aaBB=0，aaAA=0,此时，弹簧此时，弹簧所受压力为所受压力为mgmg,所以所以A、B错误错误;

由由FF=kkxx所以所以2mgmg-mgmg=kkhhkk=，C正确正确;

分离前二者一起作变加速运动，所以分离前二者一起作变加速运动，所以D错误错误.答案答案C变式训练变式训练2.如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面的光滑斜面上端固定有一劲度系数为上端固定有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧的的轻弹簧，弹簧的下端连有一质量为下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于的小球，小球被一垂直于斜面的档板斜面的档板A挡住，此时弹簧没有形变，若手挡住，此时弹簧没有形变，若手持挡板持挡板A以加速度以加速度a（agsin）沿斜面向下）沿斜面向下做匀加速运动，求：

做匀加速运动，求：

（1）从挡板开始运动到球与挡板从挡板开始运动到球与挡板分离所经历的时间；

分离所经历的时间；

（2）从挡板开始运动到球的速度到达最大时，从挡板开始运动到球的速度到达最大时，球所经历的路程。

球所经历的路程。

例例.质量分别为质量分别为mA=10kg、mB=2kg的两物的两物块靠在一起块靠在一起,静止在倾角静止在倾角=30的光滑斜面上，的光滑斜面上，轻弹簧一端与物块轻弹簧一端与物块B连接，另一端与挡板连接，连接，另一端与挡板连接，弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数k=400N/m,现给物块现给物块A施加一施加一个平行于斜面向上的力个平行于斜面向上的力F,使物块使物块A沿斜面向上匀沿斜面向上匀加速运动。

已知力加速运动。

已知力F在前在前0.2秒内为变力，秒内为变力，0.2后后为恒力。

为恒力。

求求

（1）力力F的最大值与最小值；

的最大值与最小值；

（2）物块物块A的位移的位移S.ABF变式训练变式训练3.如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计，盘内放一个物体量和弹簧质量都可以不计，盘内放一个物体P处于静止。

处于静止。

P的质量为的质量为12kg，弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数k=800N/m。

现给。

现给P施加一个竖直向上的力施加一个竖直向上的力F，使使P从静止开始向上做匀加速运动。

已知在前从静止开始向上做匀加速运动。

已知在前0.2s内内F是变化的，在是变化的，在0.2s以后以后F是恒力，则是恒力，则F的最小值是多少，最大值是多少？

的最小值是多少，最大值是多少？

解题的关键：

理解理解0.2s前前F是变是变力，力，0.2s后后F是恒力的隐含条件。

是恒力的隐含条件。

即在即在0.2s前物体受力和前物体受力和0.2s以后以后受力有较大的变化。

受力有较大的变化。

解解:

以物体以物体P为研究对象，受力分析：

为研究对象，受力分析：

物体物体P静止时受重力静止时受重力G、称盘给的支持力、称盘给的支持力N。

因为物体静止，因为物体静止，N=GN=kx0（压缩压缩）设物体向上匀加速运动加速度为设物体向上匀加速运动加速度为a。

此时物体此时物体P受力如图示受力如图示,受重力受重力G，拉力，拉力F和支持力和支持力N据牛顿第二定律有据牛顿第二定律有F+NG=ma当当0.2s后物体所受拉力后物体所受拉力F为恒力，即为为恒力，即为P与盘脱离，与盘脱离，即弹簧无形变，由即弹簧无形变，由00.2s内物体的位移为内物体的位移为x0,物体由物体由静止开始运动，则静止开始运动，则由式由式，中解得中解得x0=0.15m,代入式代入式解得解得a=7.5m/s2F的最小值由式的最小值由式可以看出即为可以看出即为N最大时，最大时，即初始时刻即初始时刻N=N=kx0代入式代入式得得Fmin=ma+mgkx0=12（7.5+10）-8000.15=90（N）F最大值即最大值即N=0时，时，F=ma+mg=210（N）

【小小结结】本本题题若若称称盘盘质质量量不不可可忽忽略略，在在分分析析中中应应注注意意P物物体体与与称称盘盘分分离离时时，弹弹簧簧的的形形变变不不为为0，P物物体体的的位位移移就就不不等等于于x0，而而应应等等于于x0-x（其其中中x为为称称盘盘对对弹弹簧簧的的压缩量）。

压缩量）。

变式思考：

本题若称盘质量不可忽略呢？

课堂小结课堂小结弹簧类问题必须弄清弹簧所处的弹簧类问题必须弄清弹簧所处的状态状态及及连连接方式接方式，认真进行，认真进行受力分析受力分析，运动过程分析运动过程分析，深刻领会深刻领会:

1.相互接触物体的分离条件相互接触物体的分离条件:

2.物体的位移可以用弹簧的形变量的变化量来物体的位移可以用弹簧的形变量的变化量来表示表示:

s=x1+x2或或s=x1-x2FN=0,且分离时且分离时a相同相同,v相同相同;