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        例析彈簧問題的分析方法

        2014-04-29 00:00:00劉紅蓮雷志軍
        數(shù)字化用戶 2014年9期

        彈簧問題歷來是高中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,在近幾年高考中時有出現(xiàn)。從考查的特點來看,涉及到的彈簧問題多是一些綜合性較強、物理情景與物理過程又比較復(fù)雜的問題,因此,掌握解決此類問題的方法,形成此類問題的綜合知識體系是十分必要的。

        一、輕質(zhì)彈簧的研究方法

        在高中階段,彈簧問題一般是不計質(zhì)量的,我們將此類彈簧稱為輕質(zhì)彈簧。掌握輕質(zhì)彈簧的受力特點,對于解決彈簧問題有很大的幫助。

        所以,原題給出的結(jié)果錯誤,原因是線上的張力大小發(fā)生了突變。

        (2)輕彈簧這一物理模型是當(dāng)受外力拉伸時,有明顯的形變量,在彈性限度內(nèi),彈力大小,彈力方向沿彈簧,當(dāng)剪斷的瞬間,,彈簧的形變量未來得及發(fā)生變化,不變,上的張力大小、方向還未發(fā)生變化,所以物體所受合力與等大反向,

        由牛頓第二定律得,得。所以,原題給的結(jié)果正確,因被剪斷瞬間,彈簧上的彈力未發(fā)生變化。

        點評:只要形變量沒有發(fā)生變化,彈簧的彈力也不發(fā)生變化。而繩子在剪斷瞬間,繩子拉力馬上消失。

        三、分析彈簧振子的各個狀態(tài),解決復(fù)雜彈簧振子問題

        當(dāng)球又回升到離地面高為h的平衡位置時,向上的合力為零,再向上升,合力方向向下,開始減速,所以高為h處球的動量最大,故②正確。

        又因為不知與h的具體關(guān)系,故③④兩種說法是錯誤的,而③④兩種說法只有在0時才正確,所以本題答案選A。

        點評:在分析彈簧振子問題時,我們一定要把握住彈簧所處的狀態(tài),結(jié)合彈簧所處的狀態(tài)對振子進行受力分析、狀態(tài)分析。

        四、從動量、能量角度出發(fā),解決彈簧連接體問題

        涉及到與彈簧連接的物體的運動問題,考查的知識點多,綜合性強,物理過程較多且復(fù)雜,物理情景較為隱蔽,特別是彈力為變力,中學(xué)物理中又未給出彈力做功與彈性勢能的計算方法,更增加了該部分題目的難度。所以對此類問題的處理關(guān)鍵是緊緊抓住彈簧受力特點,建立清晰的物理圖景:物體各做什么性質(zhì)的運動,各過程中能量的轉(zhuǎn)化方向,物體最終所處的運動狀態(tài),物體各運動過程所遵循的規(guī)律等,再注意彈簧處于最長和最短狀態(tài)時物體運動的特點,就可以化整為零,化難為易。

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