高考彈簧問(wèn)題專題詳解資料

1、高考彈簧問(wèn)題專題詳解 高考彈簧問(wèn)題專題詳解 高考彈簧問(wèn)題專題詳解 高考彈簧問(wèn)題專題詳解高考動(dòng)向 高考動(dòng)向彈簧問(wèn)題能夠較好的培養(yǎng)學(xué)生的分析解決問(wèn)題的能力和開發(fā)學(xué)生的智力，借助于彈簧問(wèn)題，還能將整個(gè)力學(xué)知識(shí)和方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)系統(tǒng)起來(lái)， 因此彈簧問(wèn)題是高考命題的熱點(diǎn)，歷年全國(guó)以及各地的高考命題中以彈簧為情景的選擇題、計(jì)算題等經(jīng)常出現(xiàn)，很好的考察了學(xué)生對(duì)靜力學(xué)問(wèn)題、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、動(dòng)量守恒和能量守恒問(wèn)題、振動(dòng)問(wèn)題、功能關(guān)系問(wèn)題等知識(shí)點(diǎn)的理解，考察

2、了對(duì)于一些重要方法和思想的運(yùn)用。知識(shí)升華 知識(shí)升華一、彈簧的彈力 一、彈簧的彈力1、彈簧彈力的大小 、彈簧彈力的大小彈簧彈力的大小由胡克定律給出，胡克定律的內(nèi)容是：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)形式是：F=kx 其中 k 是一個(gè)比例系數(shù)，叫彈簧的勁度系數(shù)。說(shuō)明：①?gòu)椓κ且粋€(gè)變力，其大小隨著彈性形變的大小而變化，還與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)；②彈簧具有測(cè)量功能，利用在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)（或壓縮）跟外力成正比這一性質(zhì)

3、可制成彈簧秤。2、彈簧勁度系數(shù) 、彈簧勁度系數(shù)彈簧的力學(xué)性質(zhì)用勁度系數(shù)描寫，勁度系數(shù)的定義因彈簧形式的不同而不同，以下主要討論螺旋式彈簧的勁度系數(shù)。（1）定義：在彈性限度內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力 F（也可認(rèn)為大小等于彈簧受到的外力）和彈簧的形變量（伸長(zhǎng)量或者壓縮量）x 的比值，也就是胡克定律中的比例系數(shù) k。（2）勁度系數(shù)的決定因素：勁度系數(shù)的大小由彈簧的尺寸和繞制彈簧的材料決定。彈簧的直徑越大、彈簧越長(zhǎng)越密、繞制彈簧的金屬絲越軟越細(xì)時(shí)，勁度

4、系數(shù)就越小，反之則越大。如兩根完全相同的彈簧串聯(lián)起來(lái)，其勁度系數(shù)只是一根彈簧勁度系數(shù)的一半，這是因?yàn)閺椈傻拈L(zhǎng)度變大的緣故；若兩根完全相同的彈簧并聯(lián)起來(lái)，其勁度系數(shù)是一根彈簧勁度系數(shù)的兩倍，這是相當(dāng)于彈簧絲變粗所導(dǎo)致；二、輕質(zhì)彈簧的一些特性 二、輕質(zhì)彈簧的一些特性輕質(zhì)彈簧：所謂輕質(zhì)彈簧就是不考慮彈簧本身的質(zhì)量和重力的彈簧，是一個(gè)理想化的模型。由于它不需要考慮自身的質(zhì)量和重力對(duì)于運(yùn)動(dòng)的影響，因此運(yùn)用這個(gè)模型能為分析解決問(wèn)題提供很大的方便。性

5、質(zhì) 性質(zhì) 1、輕彈簧在力的作用下無(wú)論是平衡狀態(tài)還是加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各個(gè)部分受到的力大小 、輕彈簧在力的作用下無(wú)論是平衡狀態(tài)還是加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各個(gè)部分受到的力大小是相同的。其伸長(zhǎng)量等于彈簧任意位置受到的力和勁度系數(shù)的比值。 是相同的。其伸長(zhǎng)量等于彈簧任意位置受到的力和勁度系數(shù)的比值。如圖 1 和 2 中相同的輕彈簧，其端點(diǎn)受到相同大小的力時(shí)，無(wú)論彈簧是處于靜止、勻速還是加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量都是相同的。性質(zhì) 性質(zhì) 4、彈力的大小與形

6、變量成正比，方向與形變的方向相反，即 、彈力的大小與形變量成正比，方向與形變的方向相反，即 F=-kx F=-kx ，是一個(gè)線性回 ，是一個(gè)線性回復(fù)力，物體在彈簧彈力的作用下，通常會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 復(fù)力，物體在彈簧彈力的作用下，通常會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為模型分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題會(huì)減少錯(cuò)誤帶來(lái)方便。例如一個(gè)質(zhì)量為 M 的物體從高處自由下落在一個(gè)彈簧上，試分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的知識(shí)知道，物體一旦接觸彈簧其運(yùn)動(dòng)就進(jìn)入了簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程，必定

7、存在一個(gè)平衡位置（如圖中 O 的位置，重力等于彈力） ，物體靠近平衡位置的階段必定是速度增大、加速度減小，遠(yuǎn)離平衡位置的階段，必定是速度減小、加速度增大。如果結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性還可以方便地分析力的變化、能量的變化等問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)注意體會(huì)和運(yùn)用。性質(zhì) 性質(zhì) 5、彈性勢(shì)能和彈力的功 、彈性勢(shì)能和彈力的功（1）彈性勢(shì)能 ）彈性勢(shì)能①?gòu)椥詣?shì)能的大?。簭椈赡軌騼?chǔ)存彈性勢(shì)能，它儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的大小與彈性形變量的大小和勁度系數(shù)有關(guān)， （運(yùn)用此式的定量計(jì)

8、算在高中階段不作要求，只做理解彈性勢(shì)能的依據(jù)） 。②彈性勢(shì)能的計(jì)算：彈性勢(shì)能的定量計(jì)算依據(jù)功能關(guān)系或能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。（2）彈力的功 ）彈力的功彈力的功是變力的功，因?yàn)閺椓﹄S著位移是線性變化的，所以彈力功的大小可以用平均力 求得即，說(shuō)明： 說(shuō)明：①上式是彈簧由原長(zhǎng)到伸長(zhǎng)或者壓縮 x 長(zhǎng)度的過(guò)程彈力做的功，上式中的 F 是形變量為 x 時(shí)的彈力。②當(dāng)形變量由 x1 變?yōu)?x2 時(shí)彈力功的大小為（3）彈力功的特點(diǎn) ）彈力功的特點(diǎn)彈簧彈力的