内容正文:
模块四 力 学
命题点18 弹簧、弹性绳类试题专练
(贵州2023.15;贵阳10年8考,近5年必考)
贵州物理
物理
1
一、水平方向的弹簧模型
1.小球在光滑水平面上运动(无摩擦)
如右图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金
属小球, 点是弹簧保持原长时小球的位置.现将小球压缩到 位置释放,
小球将在 之间做往复运动(已知整个过程在弹簧的弹性限度范围内,
不计空气阻力),分析如下:
2
运动过程 小球的水平
受力分析 小球速度变化
分析 小球的动能和弹簧的弹性势
能变化分析
由 到 水平向右的
弹力 逐渐增大,到
点最大 小球的动能增大,在 点最
大;弹簧的弹性势能减小,
在 点最大,在 点为0
由 到 水平向左的
弹力 逐渐减小,到
点为0 小球的动能减小,在 点为
0;弹簧的弹性势能增大,
在 点最大
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运动过程 小球的水平
受力分析 小球速度变化
分析 小球的动能和弹簧的弹性势
能变化分析
由 到 水平向左的
弹力 逐渐增大,到
点最大 小球的动能增大,在 点最
大;弹簧的弹性势能减小,
在 点最大,在 点为0
由 到 A 水平向右的
弹力 逐渐减小,到
点为0 小球的动能减小,在 点为
0;弹簧的弹性势能增大,
在 点最大
在上述装置中,小球的机械能不守恒,但小球与弹簧组成的装置整体机械能守恒.
续表
4
2.小球在粗糙水平面上运动(有摩擦力)
如右图所示,在粗糙的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金
属小球, 点是弹簧保持原长时小球的位置.现将小球压缩到 位置释放,
小球将在 之间做往复运动(已知整个过程在弹簧的弹性限
度范围内,不计空气阻力),小球向右运动到 时,弹簧弹力等于摩擦
力,小球向左运动到 时,弹簧弹力等于摩擦力,分析如下:
5
由 到 ,小球受到水平向左的摩擦力
运动
过程 小球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹性
势能变化 机械能及
其转化
到
水平向右的
弹力大于水
平向左的摩
擦力 向右 逐渐增大 逐渐增大 逐渐减小 弹簧的弹
性势能转
化为小球
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由 到 ,小球受到水平向左的摩擦力
运动
过程 小球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹性
势能变化 机械能及
其转化
点 弹力等于摩
擦力 无 最大 最大 / 的动能和
小球克服
摩擦力做
功的内能
到
水平向右的
弹力小于水
平向左的摩
擦力 向左 逐渐减小 逐渐减小 逐渐减小,
在 点为0
续表
7
由 到 ,小球受到水平向左的摩擦力
运动
过程 小球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹性
势能变化 机械能及
其转化
到 水平向左的
弹力和水平
向左的摩
擦力 向左 逐渐减
小,在
点为0 逐渐减
小,在
点为0 逐渐增大,
在 点达到
峰值,但小
于 点 小球的动
能转化为
弹簧的弹
性势能和
小球克服
摩擦力做
功的内能
续表
8
由 到 ,小球受到水平向右的摩擦力
运动
过程 球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹
性势能变化 机械能及其
转化
到
水平向左
的弹力大
于水平向
右摩擦力 向左 逐渐增大 逐渐增
大,在
点达到峰
值,小于
点 逐渐减小 弹簧的弹性
势能转化为
小球的动能
和小球克服
摩擦力做功
的内能
9
由 到 ,小球受到水平向右的摩擦力
运动
过程 球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹
性势能变
化 机械能及其
转化
点 弹力等于
摩擦力 无 达到峰
值,小
于 点 达到峰
值,小于
点 /
续表
10
由 到 ,小球受到水平向右的摩擦力
运动
过程 球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹
性势能变化 机械能及其
转化
到
水平向左
的弹力小
于水平向
右的摩
擦力 向右 逐渐减小 逐渐减小 逐渐减
小,在
点为0
续表
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由 到 ,小球受到水平向右的摩擦力
运动
过程 球的水平
受力分析 合力
方向 小球的速
度变化 小球的动
能变化 弹簧的弹
性势能变化 机械能及其
转化
到
水平向右
的弹力和
水平向右
的摩擦力 向右 逐渐减
小,在
点