2024届高三物理弹簧专题复习讲义：五、 弹簧能量

五、弹簧能量 关于弹簧力的分析及能量分析，题目众多也比较难，给出几个注意事项。 初末状态受力分析； 中间过程动能定理； 弹簧能量设而不求； 区分两个X，一个是弹簧连接物体的对地位移，另一个是弹簧形变量； 画图标注（特殊训练） 如图所示，小球在竖直力F作用下将竖直弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中（　　） 小球和弹簧接触阶段加速度先增大再减小 小球在离开弹簧时动能最大 小球的动能最大时弹性势能为零 小球的动能减为零时，重力势能最大 如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点，开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝1m，bc＝0.2m，那么，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中滑块动能的最大值为6J B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J C．从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功6J D．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒 如图，一根弹簧竖直放置在地面上，上端为O点，某人将质量为m的物块放在弹簧上端O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，继续下落将弹簧后压缩到A处时，物块速度V的大小为　 　． 如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。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。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，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（m1+m3）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的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。 如图所示，质量为mB＝3.5 kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数k＝100 N/m。一轻绳一端与物体B连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O2、O1后，另一端与套在光滑直杆顶端质量为mA＝1.6 kg的小球A连接。已知直杆固定，杆长L＝0.8 m，且与水平面的夹角θ＝37°。初始时使小球A静止不动，与A端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F＝45 N，已知AO1＝0.5 m，重力加速度g＝10 m/s2，绳子不可伸长，现将小球A从静止释放，求： (1)在释放小球A前弹簧的形变量； (2)若直线CO1与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功； (3)小球A运动到底端D点时的速度。 质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将质量也为m的物块从距木板正上方2h处静止释放，为物块与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点。物块可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，已知弹簧弹性势能E与形变量x和劲度系数k之间的关系式为 ，重力加速度大小为g。关于释放物块到回到A点的过程，下列说法正确的是（　　） A．物块和木板碰撞后一起向下运动过程中的速度一直减小 B．整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒 C．物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为 D．A点距离木板初始位置的高度小于h 如图所示，倾角为 的斜面 段光滑， 段粗糙，一轻弹簧下端固定于斜面底端 ，弹簧处于原长时上端位于 点，可视为质点、质量为 的物体与 之间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ），物体从A点由静止释放，将弹簧压缩后恰好能回到 的中点 。已知A、B间的距离为 ，重力加速度大小为g，则（　　） A．物体的最大动能等于 B．弹簧的最大形变量一定大于 C．物体第一次往返过程中克服摩擦力做的功为 D．物体第二次沿斜面上升的最高位置在B点上方 如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数k=500N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B在弹簧上且处于静止状态。C物体通过轻质细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，ab段的细绳竖直、cd段的细绳松弛，现无初速释放C，C沿斜面下滑 时，细绳直且cd段与斜面平行，随后C继续向下沿斜面运动，在C整个下滑过程中，A始终没有离开地面，C一直在斜面上。已知B的质量为 ，C的质量为 ，斜面倾角α=30°，重力加速度为g取10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，不计空气阻力。求 （1）细绳刚绷直时C的速度 ；（用根式表示） （2）B的最大速度v； （3）对弹簧和物体构成的系统，当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能 。为使A不离开地面，求A的质量范围。 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与