模型09 弹簧模型-2022年高考物理二轮复习经典模型透析

模型09 弹簧模型 “弹簧模型”中弹簧弹力是变力，不易直接求解，做题过程中要分析弹簧弹力的变化过程，何时与外力平衡，何时是推力，何时是拉力，分析清楚弹簧弹力的变化，根据牛顿运动定律和受力分祈求解“弹簧模型”中物体的运动情况. SHAPE \* MERGEFORMAT 1．如图所示，质量均为m的A、B两物块，放在光滑水平地面上，用水平向右的恒力F拉A物体，当A、B的加速度第一次为2∶1时弹簧伸长量为x1，当两物块一起以相同加速度运动时，弹簧伸长量为x2，弹簧水平，则 等于（　　） A． B． C． D． 2．如图甲所示，一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端栓接物体A。A、B接触但不粘连，与水平桌面的摩擦因数均为μ，压缩弹簧使A、B恰好不滑动， ，给物体B施加力F的作用使之作匀加速直线运动，F与位移s的关系如图乙所示（ ），则下列结论正确的是（　　） A．水平桌面的摩擦因数 B．物体A、B分离时加速度相同， C．物体A、B分离时，弹簧压缩量 D．开始有F作用时，弹簧压缩量 3．如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为 的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为 ，两弹簧的劲度系数均为 ，小球在距B点 的P点处于静止状态，Q点距A点 ，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　） A．匀强电场的电场强度大小为 B．若小球从P点以初速度 沿杆向上运动，恰能到达Q点，初速度 C．小球从Q点由静止下滑过程中动能最大为 D．从固定点B处剪断弹簧的瞬间小球加速度大小为 ，方向向上 4．如图所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为 的斜面底端，另一端与物块A连接，物块B沿斜面叠放在物块A上但不黏连。物块A、B质量均为m，初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v t图像如图所示， 时刻A、B的图线相切，t 时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g， 和t ，v 和v 均未知，则以下说法正确的是（　　） A．t 时刻弹簧的形变长度 B．t 时刻弹簧的形变长度 C．t 时刻A的加速度比B的加速度大 D．t 时刻B的速度为 5．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，现对a施加竖直向上的拉力F，使整个系统竖直向上做匀加速运动，S1和S2相对于原长的伸长量分别记为 和 。若将对a施加的竖直向上的拉力改为F’，使整个系统竖直向上做匀减速运动，此时S1和S2相对于原长的伸长量分别记为 和 则（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，并悬挂于O点，其中，小球a带电量为 ，小球b带电量为 ，现在两球所处空间加上水平向右匀强电场（图中未画出），则此装置平衡时的位置可能是下列图中的（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，轻质弹簧竖直固定在地面上，在其正上方某高度由静止释放一小球，设下落过程中小球的加速度为a、位移为x、机械能为E，不计空气阻力，竖直向下为正方向。则下落至最低点的过程中a、E随x的变化图线可能正确的是（已知弹性势能的表达式Ep＝ kx2，x为形变量）（  ） A．B．C．D． 8．如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ（μ>tanθ），将物体a、b从O点由静止开始释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好在b上开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零。设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列对物体a、b运动情况描述正确的是（　　） A．从O到A的过程中，两者一直加速，加速度大小从gsinθ一直减小，在A点减为零 B．经过A点时，a、b均已进入到减速状态，此时加速度大小是g(μcosθ-sinθ) C．从A到B的过程中，a的加速度不变，b的加速度在增大，速度在减小 D．从O到B的过程中，b对a的摩擦力先增加后减小 9．如图所示，质量m＝10kg和M＝20kg的A、B两物块，叠放在光滑水平面上，其中物块A通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态，弹簧的劲度系数k＝250N/m.现用水平力F作用在物块B上，使其缓慢地向墙壁移动，当移动40cm时，两物块间开始相对滑动，下列说法中正确的是（　　） A．在相对滑动前，B受到的摩擦力保持不变 B．在相对滑动前，物块A受到的摩擦力对物块