弹簧系列问题题组

《弹簧系列问题题组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《弹簧系列问题题组（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/弹簧系列问题题组弹簧系列问题题组弹簧问题的基本题型有以下几种：1瞬间问题的分析。注意：弹性绳与非弹性绳的区别2求解与弹簧相连接物体涉及位移的物理量，基本方法是与弹簧相连物体的位移与弹簧的形变量的变化量有关，确定了弹簧形变的变化量问题也就解决了。3与弹簧弹力有关的动力学问题或平衡问题。注意：弹簧是伸长还是压缩状态。4与弹簧相连接物体的运动。要注意弹簧振子的模型。5相互作用过程及能量转化问题。注意：(1)弹簧弹性势能与弹力做功的关系。(2)弹簧形变量大小相同时，弹性势能相同(无论压缩还是伸长状态)1如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的

2、右端受到大小皆为 F的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以 l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l42如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为 m1和 m2的木块 1 和 2，中间用一原长为 l、劲度系数 为 K 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因 数为 。现用一水平力向右拉木块 2，当两木块一起匀速运 动时两木块之间的距离是A、 B、 C、

3、D、gmkl1gmmkl)(21gmkl2gmmmm kl)(2121 F蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/3如图所示，质量为 m1的框架顶部悬挂着质量分别为 m2、m3的两物体（m2m3） 物体开始处于静止状态，现 剪断两物体间的连线取走 m3，当物体 m2向上运动到最高 点时，弹簧对框架的作用力大小等于 ， 框架对地面的压力等于 4如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同 一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒 ab、cd 与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两 根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为 R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平

4、面内两导轨间 有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状 态，剪断细线后，导体棒运动过程中A回路中有感应电动势B两根导体棒所受安培力的方向相同C两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒 D两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒 5物块 A1、A2、B1和 B2的质量均为 m，A1、A2用刚性轻杆连接，Bl、B2用轻质 弹黄连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状 态，如图所示.今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支 托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为 FA1和 FA2，B1、B2受到的合力分别为 FB1和 FB2，则 AFA1=0FA2=2mg，FB1=0，FB

5、2=mg BFA1=mg，FA2=mg，FB1=0，FB2=2mg CFA1=mg，FA2=2mg，FB1=mg，FB2=mg DFA1=mg，FA2=mg，FB1=mg，FB2=mg. 6如图所示，质量为 m 的小球用水平弹簧系住， 并用倾角为 300 的光滑木板斜托住，小球恰好处 于静止状态当木板 AB 突然向下撤离的瞬间， 小球的加速度为A.O; B.大小为 ,方向竖直向下g332C.大小为 ,方向垂直于木板向下; D.大小为 方向水平向左g332g33蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/7一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板， 处在平衡状态一质量为m的均匀

6、环套在弹簧外，与平板的距 离为h，如图所示让环自由下落，撞击平板已知碰后环与 板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长 A若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒 B若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒 C环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关 D在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克 服弹簧力所作的功 8如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封 闭着气体,下部为真 空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一 端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突PE然断开

7、,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞 静止,气体达到平衡态,经过此过程A全部转换为气体的内能PEB一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为PE弹簧的弹性势能C全部转换成活塞的重力势能和气体的内能PED一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为PE弹簧的弹性势能. 9如图所示，一根轻弹簧竖直放置在地面上，上端为 0 点， 某人将质量为 m 的物块放在弹簧上端 0 处，使它缓慢下落到 A 处，放手后物块处于平衡状态，在此过程中人所做的功为 W.如果将物块从距轻弹簧上端 O 点 H 高处释放，物块自由落 下，落到弹簧上端 O 点后，继续下落将弹簧压缩，那么物块 将弹簧

8、压缩到 A 处时，物块速度 v 的大小是多少？蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/10图中，轻弹簧的一端固定， 另一端与滑块 B 相连，B 静止在 水平导轨上，弹簧处在原长状态。 另一质量与 B 相同滑块 A，从导 轨上的 P 点以某一初速度向 B 滑行，当 A 滑过距离时，与 B 相1l碰，碰撞时间极短，碰后 A、B 紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后 A 恰好 返回出发点 P 并停止。滑块 A 和 B 与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求 A 从 P 出发时的初速度。2l0v11如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为 L，左端接有阻值为 R 的电阻，

9、处在方向竖直、磁感应强度为 B 的 匀强磁场中，质量为 m 的导体棒与 固定弹簧相连，放在导轨上，导轨 与导体棒的电阻均可忽略初始时 刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒 具有水平向右的初速度 v0.在沿导轨 往复运动的过程中，导体棒始终与 导轨垂直并保持良好接触 (1)求初始时刻导体棒受到的安培力 (2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为 Ep，则这一 过程中安培力所做的功 W1和电阻 R 上产生的焦耳热 Q1分别为多少? (3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过 程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q 为多少?蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长

10、http:/12如图所示，质量均为 m 的 A、B 两球间有 压缩的处于锁定状态的轻、短弹簧（两球的大 小尺寸和弹簧尺寸都可忽略，它们整体可视为 质点） 若将它们放置在水平面上竖直光滑的发 射管内，解除锁定时.A 球能上升的最大高度为 H.现在让两球包括锁定的弹簧从水平面出发， 沿半径为 R 的光滑半圆槽从右侧由静止开始下 滑，至最低点时，瞬间锁定解除，求 A 球离开圆槽后能上升的最大高度13如图所示，A、B、C 三物块质量均为 m，置于光滑水平台面上.B、C 间夹有原 已完全压紧不能再压缩的弹簧，两物块用细绳相连，使弹簧不能伸展.物块 A 以初 速度 v0沿 B、C 连线方向向 B 运动，相

11、 碰后，A 与 B、C 粘合在一起，然后连 接 B、C 的细绳因受扰动而突然断开， 弹簧伸展，从而使 C 与 A、B 分离，脱 离弹簧后 C 的速度为 v0. （1）求弹簧所释放的势能 E. （2）若更换 B、C 间的弹簧，当物块 A 以初速 v 向 B 运动，物块 C 在脱离弹簧后 的速度为 2v0，则弹簧所释放的势能 E是多少? （3）若情况（2）中的弹簧与情况（1）中的弹簧相同，为使物块 C 在脱离弹簧后 的速度仍为 2v0，A 的初速度 v 应为多大? 蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/14如图所示光滑水平面上有一小车 B右端固定一砂箱，砂箱左侧连接一水平 轻弹簧,小车

12、和砂箱的总质量为 M。车 上放着一物块 A，质量也是 M，且物 块 A 与左侧的车面间的动摩擦因数为 ，与其他车面间的摩擦不计。物块 A 随小车以速度 v0正向右匀速运动。 在车匀速运动时,离砂面 H 高处有一质 量为 m 的泥球自由下落，恰好落在砂 箱中，求： （1）小车在前进中，弹簧弹性势能的最大值。(2)为使物块 A 不从小车上滑下，车面粗糙部分至少应多长。15如图甲所示，一轻弹簧的 两端与质量分别为 mA和 mB的 两物块 A、B 相连接，并静止 在光滑的水平面上，已知 mA=1 kg,现使 A 瞬时获得水平向右的 初速度 v0，从此时刻开始计时， 两物块的速度随时间变化的规 律如图乙

13、所示，其中 A 物块的 速度图线略去了开始的一小段。 已知弹簧始终处于弹性限度内。试求： （1)物块 A 的初速度 v0的大小和物块 B 的质量 mB。 (2)在 A,B 和弹簧相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/16如图所示，弹簧上端固定在一 O 点，下端挂一木匣 A, 木匣 A 顶部悬挂一木块 B（可当作质点） ，A 和 B 的 质量都为 m=1kg, B 距木匣底面 h=16cm，当它们都静止 时，弹簧长度为 L，某时刻，悬挂木块 B 的细线突然断 开，在木匣上升到速度刚为 0 时，B 和 A 的底面相碰， 碰撞后结为一体，当运动到弹簧长

14、度又为 L 时,速度变为 v/=1m/s。求： (1)碰撞中的动能损失Ek； (2)弹簧的劲度系数 k; (3)原来静止时的弹性势能 E017如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两 个用轻质弹簧相连接的物块 A、B，它们的质 量分别为 mA、mB，弹簧的劲度系数为 k,C 为 一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一 恒力 F 沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动，求 物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a 和从 开始到此时物块 A 的位移 d，重力加速度为 g。蓝天家教网 http:/ 伴您快乐成长http:/18如图，质量为的物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量1m为的物体 B 相

15、连，弹簧的劲度系数为 k，A、B 都处于静止状2m态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体 A，另一端连 一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A 上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为的物体 C 并从静止状态释放，3m已知它恰好能使 B 离开地面但不继续上升。若将 C 换成另一个质量为的物体 D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次 B 刚离地时 D)(31mm 的速度的大小是多少？已知重力加速度为 g19如图所示，一轻质弹簧一 端固定，一端与质量为 m 的小 物块 A 相联，原来 A 静止在光 滑水平面上，弹簧没有形变，质量为 m 的物块 B 在大小为 F 的水平恒力作用下由 C 处从静止开始沿光滑水平面 向右运动，在 O 点与物块 A 相碰并一起向右运动（设碰撞时间极短） 。运动到 D 点时，