彈簧類問題的幾種模型及其處理方法

1、彈簧類問題的幾種模型及其處理方法學(xué)生對彈簧類問題感到頭疼的主要原因有以下幾個方面：首先，由于彈簧不斷發(fā)生形變，導(dǎo)致物體的受力隨之不斷變化，加速度不斷變化，從而使物體的運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程較復(fù)雜。其次，這些復(fù)雜的運(yùn)動過程中間所包含的隱含條件很難挖掘。還有，學(xué)生們很難找到這些復(fù)雜的物理過程所對應(yīng)的物理模型以及處理方法。根據(jù)近幾年高考的命題特點(diǎn)和知識的考查，筆者就彈簧類問題分為以下幾種類型進(jìn)行分析，供讀者參考。一、彈簧類命題突破要點(diǎn)一、彈簧類命

2、題突破要點(diǎn)1彈簧的彈力是一種由形變而決定大小和方向的力。當(dāng)題目中出現(xiàn)彈簧時，首先要注意彈力的大小與方向時刻要與當(dāng)時的形變相對應(yīng)，在題目中一般應(yīng)從彈簧的形變分析入手，先確定彈簧原長位置、現(xiàn)長位置、平衡位置等，找出形變量x與物體空間位置變化的幾何關(guān)系，分析形變所對應(yīng)的彈力大小、方向，結(jié)合物體受其他力的情況來分析物體運(yùn)動狀態(tài)。2因軟質(zhì)彈簧的形變發(fā)生改變過程需要一段時間，在瞬間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變，因此，在分析瞬時變化時，可以認(rèn)為彈力大小不變，

3、即彈簧的彈力不突變。3在求彈簧的彈力做功時，因該變力為線性變化，可以先求平均力，再用功的定義進(jìn)行計算，也可據(jù)動能定理和功能關(guān)系：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解。同時要注意彈力做功的特點(diǎn)：彈力做功等于彈性勢能增量的負(fù)值。彈性勢能的公式，高考不作定量要求，可作定性討論，因此在求彈力的功或彈性勢能的改變時，一般以能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度來求解。二、彈簧類問題的幾種模型二、彈簧類問題的幾種模型1平衡類問題平衡類問題例1如圖1所示，勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧

4、兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物塊m2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)施力將m1緩慢A7N，0B4N，2NC1N，6ND0，6N分析：分析：對于輕質(zhì)彈簧來說，既可處于拉伸狀態(tài)，也可處于壓縮狀態(tài)。所以，此問題要分兩種情況進(jìn)行分析。（1）若彈簧處于壓縮狀態(tài)，則通過對A、B受力分析可得：，（2）若彈簧處于拉伸狀態(tài)，則通過對A、B受力分析可得：，答案：答案：B、D。點(diǎn)評：點(diǎn)評：此題主

5、要針對彈簧既可以壓縮又可以拉伸的這一特點(diǎn)，考查學(xué)生對問題進(jìn)行全面分析的能力。有時，表面上兩種情況都有可能，但必須經(jīng)過判斷，若某一種情況物體受力情況和物體所處狀態(tài)不符，必須排除。所以，對這類問題必須經(jīng)過受力分析結(jié)合物體運(yùn)動狀態(tài)之后作出判斷。平衡類問題總結(jié)：平衡類問題總結(jié)：這類問題一般把受力分析、胡克定律、彈簧形變的特點(diǎn)綜合起來，考查學(xué)生對彈簧模型基本知識的掌握情況。只要學(xué)生靜力學(xué)基礎(chǔ)知識扎實(shí)，學(xué)習(xí)習(xí)慣較好，這類問題一般都會迎刃而解，此類問