彈簧類問(wèn)題的幾種模型及其處理方法

1、彈簧類問(wèn)題的幾種模型及其處理方法學(xué)生對(duì)彈簧類問(wèn)題感到頭疼的主要原因有以下幾個(gè)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(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程較復(fù)雜。其次，這些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(guò)程所對(duì)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(shí)的考查，筆者就彈簧類問(wèn)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(shí)，首先要注意彈力的大小與方向時(shí)刻要與當(dāng)時(shí)的形變相對(duì)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(zhǎng)位置、現(xiàn)長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的彈力大小、方向，結(jié)合物體受其他力的情況來(lái)分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2因軟質(zhì)彈簧的形變發(fā)生改變過(guò)程需要一段時(shí)間，在瞬間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變，因此，在分析瞬時(shí)變化時(shí)，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(shí)，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(jì)算，也可據(jù)動(dòng)能定理和功能關(guān)系：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解。同時(shí)要注意彈力做功的特點(diǎn)：彈力做功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值。彈性勢(shì)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(shì)能的改變時(shí)，一般以能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度來(lái)求解。二、彈簧類問(wèn)題的幾種模型二、彈簧類問(wèn)題的幾種模型1平衡類問(wèn)題平衡類問(wèn)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(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)施力將m1緩慢A7N，0B4N，2NC1N，6ND0，6N分析：分析：對(duì)于輕質(zhì)彈簧來(lái)說(shuō)，既可處于拉伸狀態(tài)，也可處于壓縮狀態(tài)。所以，此問(wèn)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(guò)對(duì)A、B受力分析可得：，（2）若彈簧處于拉伸狀態(tài)，則通過(guò)對(duì)A、B受力分析可得：，答案：答案：B、D。點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：此題主

5、要針對(duì)彈簧既可以壓縮又可以拉伸的這一特點(diǎn)，考查學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面分析的能力。有時(shí)，表面上兩種情況都有可能，但必須經(jīng)過(guò)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(duì)這類問(wèn)題必須經(jīng)過(guò)受力分析結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之后作出判斷。平衡類問(wèn)題總結(jié)：平衡類問(wèn)題總結(jié)：這類問(wèn)題一般把受力分析、胡克定律、彈簧形變的特點(diǎn)綜合起來(lái)，考查學(xué)生對(duì)彈簧模型基本知識(shí)的掌握情況。只要學(xué)生靜力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，學(xué)習(xí)習(xí)慣較好，這類問(wèn)題一般都會(huì)迎刃而解，此類問(wèn)