湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 彈簧類問(wèn)題專題一檢測(cè)試題

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1、湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 彈簧類問(wèn)題專題一檢測(cè)試題 類型一：關(guān)于彈簧的伸長(zhǎng)量和彈力的計(jì)算 　　解決這類問(wèn)題的方法是： 　　（1）根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用牛頓定律或平衡條件求出彈簧受到的彈力，然后由胡克定律計(jì)算彈簧的形變量或原長(zhǎng)等。 　?。?）由物體的運(yùn)動(dòng)情況和幾何關(guān)系求出彈簧的形變量，然后用胡克定律計(jì)算彈力，進(jìn)而求解物體的運(yùn)動(dòng)情況。 　　注意：彈簧可能產(chǎn)生拉力也可能產(chǎn)生壓力，同一彈力彈簧可能有兩個(gè)長(zhǎng)度；輕質(zhì)彈簧上的彈力大小處處相等。 1、如圖所示，A、B是兩個(gè)相同的彈簧，原長(zhǎng)都是L0＝10 cm，勁度系數(shù)k＝500 N/m，若懸掛的兩個(gè)物體質(zhì)量均為m，現(xiàn)測(cè)

2、得兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)為26cm，則m＝__________。（g取10m/s2） 　 　　　　　　　　　　　　　　 2、如圖所示，a、b、c為三個(gè)物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩，它們均處于平衡狀態(tài).則:（ ） A.有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài) B.有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài) C.有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài) D.有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài) 3、如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接

3、），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧.在這過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為（ ） A. 　　B. 　　C. 　　D. 4、如圖所示，彈簧秤外殼質(zhì)量為m0，彈簧及掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì)，掛鉤吊著一重物質(zhì)量為m，現(xiàn)用一方向豎直向上的外力F拉著彈簧秤，使其向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則彈簧秤的讀數(shù)為： A.mg；　　B. ；　　　C.；　　　 D. 5．如圖所示，在一粗糙水平面上放有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的鐵塊1、2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái)，鐵塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)有一水平力F拉鐵塊2，當(dāng)兩個(gè)鐵塊一起以相同的加速度做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩鐵塊間

4、的距離為 （ ） A． B． (b) (a) F A A B B C． D． 6. 質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接，靜置于水平地面上，如圖(a）所示?，F(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。從木塊A開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開(kāi)地面時(shí)的這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（設(shè)此過(guò)程彈簧始終處于彈性限度內(nèi) ）( ) A．力F一直增大 B．彈簧的彈性勢(shì)能一直減小 C．木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和先增大后減小 D．兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小 7.一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧

5、比小彈簧長(zhǎng)0.2m，它們的一端固定，另一端自由，如圖所示，求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1(大彈簧)和k2(小彈簧)分別為多少? (參考答案k1=100N/m k2=200N/m) 8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上面固定一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，在薄板上放重物，用手將重物向下壓縮到一定程度后，突然將手撤去，則重物將被彈簧彈射出去，則在彈射過(guò)程中(重物與彈簧脫離之前)重物的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) A.一直加速運(yùn)動(dòng) B．勻加速運(yùn)動(dòng) C.先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng) D．先減速運(yùn)動(dòng)后加速運(yùn)動(dòng) 9.如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈

6、簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。系統(tǒng)處一靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的加速度a和從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d，重力加速度為g。 A B C θ 類型二：求與彈簧相連物體的瞬時(shí)加速度 1、如圖所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止。彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間?? （?? ） A.Ffa大小不變????????

7、? B.Ffa方向改變 C.Ffb仍然為零????????? D.Ffb方向向右 2、如圖所示，豎直光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定與桿上，小球處于平衡狀態(tài)，設(shè)拔除銷釘M的瞬間，小球加速度的大小為12m/s2，若不拔除銷釘M而拔除銷釘N瞬間，小球的加速度可能是（g=10 m/s2）（ ） 　　A、22 m/s2，方向豎直向上 　　B、22 m/s2，方向豎直向下 　　C、2 m/s2，方向豎直向上 　　D、2 m/s2，方向豎直向下 3、如圖（A）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為1、2的兩根細(xì)線上，1的一端懸掛在天花板上

8、，與豎直方向夾角為θ，2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將2線剪斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度. （1）下面是某同學(xué)對(duì)該題的一種解法： 　　解：設(shè)1線上拉力為T1，2線上拉力為T2，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡： 　　T1cosθ=mg，T1sinθ=T2，T2=mgtanθ 　　剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在T2反方向獲得加速度.因?yàn)閙gtanθ=ma，所以加速度a=gtanθ，方向在T2反方向. 　　你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)對(duì)該解法作出評(píng)價(jià)并說(shuō)明理由. （2）若將圖A中的細(xì)線1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖（B）所示，其他條件不變，求解的步驟與（1）完全相同，即

9、a=gtanθ，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由. P Q 4．質(zhì)量分別為m和2m的小球P、Q用細(xì)線相連，P用輕彈簧懸掛在天花板下，開(kāi)始系統(tǒng)處于靜止。下列說(shuō)法中正確的是 A．若突然剪斷細(xì)線，則剪斷瞬間P、Q的加速度大小均為g B．若突然剪斷細(xì)線，則剪斷瞬間P、Q的加速度大小分別為0和g C．若突然剪斷彈簧，則剪斷瞬間P、Q的加速度大小均為g D．若突然剪斷彈簧，則剪斷瞬間P、Q的加速度大小分別為3g和0 總結(jié)：彈簧（或橡皮繩）兩端同時(shí)連接有物體時(shí)，其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問(wèn)題中，其彈力的大小往往可看成是不變。彈簧的彈力屬于接觸力，彈簧兩端必須都與其它物體

10、接觸才可能有彈力。如果彈簧的一端和其它物體脫離接觸，或處于拉伸狀態(tài)的彈簧突然被剪斷，那么彈簧兩端的彈力都將立即變?yōu)榱?。（彈簧的彈力屬于接觸力） 2015屆高三培優(yōu)資料 彈簧專題（二） 類型三：與彈簧相關(guān)的臨界問(wèn)題或極值問(wèn)題 解決這類問(wèn)題的方法是：根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)用牛頓定律、功能關(guān)系或者能量守恒定律、胡克定律等列出方程——以彈簧的伸長(zhǎng)量或彈簧的彈力為自變量進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，從中找出臨界狀態(tài)、極值狀態(tài)、轉(zhuǎn)折狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的條件——計(jì)算并進(jìn)行必要的討論。 1、一根勁度系數(shù)為k，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的物體，有一水平板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度。如圖所

11、示?，F(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a(a＜g勻加速向下移動(dòng)。求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2、如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(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)0.4s物體B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=10m/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。 類型四：彈簧模型的功能問(wèn)題 例1：

12、如圖1所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。 （1）求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力。 （2）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈力勢(shì)能為，則這一過(guò)程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？ （3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？ 例2：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?，F(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為m3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+m2)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。