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1、江陵县实验高中 左厚兵 20120308第二轮重点突破(2)MNaRcb弹簧专题1.(02广东)图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态。A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态2(04吉林理综)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为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
2、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 FAl2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l43如图所示,a、b两根轻弹簧系住一球,球处于静止状态。撤去弹簧a的瞬间,小球的加速度大小为a=2.5m/S2,若弹簧a不动,则撤去弹簧b的瞬间小球加速度可能为:A. 7.5m/S2,方向竖直向上. B. 7.5m/S2,方向竖直向下. aC. 12.5m/S2,方向竖直向上. Ox0D. 12.5m/S2,方向竖直向下. b4如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹
3、簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象,可能是( )5(99)如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为A.m1g/k1 B.m2g/k1C.m1g/k2 D.m2g/k2图56如图5所示,两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对A、B两
4、物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度) A.动量始终守恒; B.机械能始终守恒; C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大;F图8 D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物速度为零。7、如图8所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,则F的最小值是 ,F的最大值是 。8为了测量小木板和斜面的滑动摩擦系数,某同学设计了如下的实验,
5、在小木板上固定一个弹簧秤,(弹簧秤的质量不计),弹簧秤下吊一个光滑的小球。将木板连同小球一起放在斜面上,如图所示,用手固定住木板时,弹簧秤的示数为F1,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧秤的示数为F2,测的斜面的倾角为q,由测量的数据可以算出小木板跟斜面间的滑动摩擦系数是多少? )q9、质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中,如图14所示,在匣子的顶部和底部都装有压力传感器,当匣子随升降机以a=20ms2的加速度竖直向上做匀减速运动时,匣子项部的压力传感器显示的压力为60N,底部的压力传感器显示的压力为100N(g=10ms2) (1)当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器的示数
6、的一半时,试确定升降机的运动情况。(2)要使匣子顶部压力传感器的示数为零,升降机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的?BCA10如图所示,物体B和物体C用劲度系数为k的轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上,此时弹簧的势能为E。这时一个物体A从物体B的正上方由静止释放,下落后与物体B碰撞,碰撞后A与B立刻一起向下运动,但A、B之间并不粘连。已知物体A、B、C的质量均为M,重力加速度为g,忽略空气阻力。求当物体A从距B多大的高度自由落下时,才能使物体C恰好离开水平地面?11、如图所示,A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上,A和B的质量之比为1:3,用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连,在A环上作用
7、一沿杆方向的、大小为20N的拉力F,当两环都沿杆以相同的加速度运动时,弹簧与杆夹角为53(cos53=0.6)。求弹簧的劲度系数k为多少?SlABE12在绝缘水平面上放一质量m=2.010-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.010-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.010-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一
8、起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.210-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为=0.5,g取10m/s2。求:(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v;(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.13(8分)如图所示,质量均为m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上,整个直杆被固定于竖直转轴上,并保持水平,两球间用劲度系数为k,自然长度为L的轻质弹簧连接在一起,左边小球被轻质细绳拴在竖直转轴上,细绳长度也为L,现欲使横杆AB随竖直转轴一起在水平面内匀速转动,其角速度为,求当弹簧长度稳定后,细绳的拉力和弹簧的总长度为多大?14(16
9、分)在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每 秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”技术,若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的模型很类似。 一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图15所示,以速度V0水平向右运动,一动量大小为P,质量可以忽略的小球水平向左射人小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一 定时间t,再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出,紧接着不断重复上述 过程,最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑,除锁定时间t外,不计小球在小车上 运动和弹簧压缩、伸长的时间,求:
10、 (1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间15(20分)如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m. (1)若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,木块B将离开水平地面. (2)若弹簧的劲度系数k是未知的,将一物块C从A的正上方某位置处无初速释放与A相碰后,立即粘在一起(不再分离)向下运动,它们到达最低点后又向上运动。已知C的质量为m时,把它从距A高H处释放,则最终能使B刚好要离开地面。若C的质量为,要使B始终不离开地面,则释
11、放时,C距A的高度h不能超过多少? 1. A、D 2D;3、B D 4、D ;5.C 6 AC ;7分析与解:因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零,由于盘和弹簧的质量都不计,所以此时弹簧处于原长。在0_0.2s这段时间内P向上运动的距离:x=mg/k=0.4m因为,所以P在这段时间的加速度当P开始运动时拉力最小,此时对物体P有N-mg+Fmin=ma,又因此时N=mg,所以有Fmin=ma=240N.当P与盘分离时拉力F最大,9(1)当a=2ms2竖直向下时,由牛顿第二定律,有F上+rngF下=mam=0.5kg、
12、 当匣子顶部板压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时, F上=F下=5N由牛顿第二定律,对m有F上+mg2F下 =ma a=0 所以升降机应作匀速运动 (2)若F上=0,则F下10N,设升降机的加速度为a1,则:F上mg=ma1 a1=(F下mg)m=(105)05=10ms2,故升降机作向上的匀加速或向下的匀蛾逮运动,加速度a10ms210解析:设物体A从距B的高度H处自由落下,A与B碰撞前的速度为v1,由机械能守恒定律得 v1=。设A、B碰撞后共同速度为v2,则由动量守恒定律得:Mv12Mv2,解得: v2。当C刚好离开地面时,由胡克定律得弹簧伸长量为x=Mg/k,由于对称性,所以弹簧
13、的弹性势能仍为E。当弹簧恢复原长时A、B分离,设此时A、B的速度为v3,则对A、B一起运动的过程中,由机械能守恒得: ,从A、B分离后到物体C刚好离开地面的过程中,物体B和弹簧组成的系统机械能守恒,即 。联立以上方程解得:。11解:先取A、B和弹簧整体为研究对象,弹簧弹力为内力,杆对A、B支持力与加速度方向垂直,在沿F方向应用牛顿第二定律 F=(mA+mB)a 2分再取B为研究对象,在沿F方向应用牛顿第二定律 2分联立求解得N由几何关系得弹簧的伸长量 2分弹簧的劲度系数 2分代入数据解得k=100N/m12解:(1)设两滑块碰前A的速度为v1,由动能定理有 解得:v1=3m/s A、B两滑块碰撞,由于时间极短动量守恒,设共同速度为v 解得:v=1.0m/s (2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为x1,由动能定理有: 解得:x1=0.02m设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零,由动能定理得:解得:x20.05m以后,因为qE(M+m)g,滑块还会向左运动,但弹开的距离将逐渐变小,所以,最大距离为:S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m= 0.08m13解析:设直杆匀速转动时,弹簧伸长量为x,A、B两球受力分别如图所示,据牛顿第二定律得:对A球有:FT-F=m