专题弹簧问题

专题弹簧问题基本方法是：依据运动和力的关系，运用解决动力学问题的一般方法去分析解决。①分析物体受到合力的大小、方向变化情况——分析物体初速度或者速度方向——确定物体的运动情况，由此求出未知量；或者明确已知的运动情况（即物体处于什么样的运动状态）——确定物体的受力情况，由此求出未知量；②选取物理规律列方程物体处于平衡状态时——运用平衡条件结合胡克定律物体做匀变速运动时——用牛顿第二定律和运动学公式物体做简谐振动时——运用简谐振动的规律非匀变速运动的过程——通常要用能的转化和守恒定律综合性问题——能量守恒定律、牛顿运动定律灵活运用1.如图,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动,这时弹簧长度为L1,若将A、B置于粗糙水平面上,且A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速运动,此时弹簧的长度为L2,则（）A.L2=L1B.L2L1C.L2L1D.由于A、B的质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系2.如图a，水平面上质量相等的两木块A、B，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动（如图b），研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为原点．则能正确表示力F和木块A的位移x关系的图是（）3.如图，甲、乙两物体分别固定在一根弹簧的两端，并放在光滑水平的桌面上，两物体的质量分别为m1和m2，弹簧的质量不能忽略．甲受到方向水平向左的拉力Fl作用，乙受到水平向右的拉力F2作用．下列说法正确的是()A．只要Fl＜F2，甲对弹簧的拉力就一定小于乙对弹簧的拉力B．只要ml＜m2，甲对弹簧的拉力就一定小于乙对弹簧的拉力C．必须Fl＜F2且ml＜m2，甲对弹簧的拉力才一定小于乙对弹簧的拉力D．不论Fl、F2及ml＜m2的大小关系如何，甲对弹簧的拉力都等子乙对弹簧的拉力4.如图,一根轻弹簧上端固定在O点,下端拴一个钢球P,球处于静止状态.现对球施加一个方向水平向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一个时刻,都可以认为钢球处于平衡状态,若外力F的方向始终水平,移动中弹簧与竖直方向的夹角θ90°,且弹簧弹在弹性限度内,则弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中,最接近实际的是()FABa图b图A.FOxC.FOxD.FOxB.FOx5.如图所示,小车上有一直立木板,木板上方有一槽,槽内固定一定滑轮,跨过定滑轮的轻绳上一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上,开始时小车处在静止状态,重球紧挨直立木板,则下列说法正确的是()A.若小车匀加速向右运动,弹簧秤读数及小车对地面压力均增大B.若小车匀加速向左运动,弹簧秤读数及小车对地面压力均增大C.若小车匀加速向右运动,弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变D.若小车匀加速向左运动,弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变6.如图，物体B经一轻质弹簧与下方地面上的物体A相连，A、B都处于静止状态。用力把B往下压到某一位置，释放后，它恰好能使A离开地面但不继续上升。如果仅改变A或B的质量，再用力把B往下压到同一位置后释放，要使A能离开地面，下列做法可行的是()A．仅增加B的质量B．仅减小B的质量C．仅增加A的质量D．仅减小A的质量7.如图，质量201mkg和502mkg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.40的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为200N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，取g=10m/s2，当移动0.50m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F的大小为（）A．80NB．280NC．380ND．100N8.如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，一重球（可视为质点）无初速放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩至d，以下关于重球下落运动过程中的正确说法是（不计空气阻力（）A．整个下落a至d过程中，重球均做减速运动B．重球落至b处获得最大速度C．在a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量D．重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能9.如图，电梯内光滑水平桌面上，一轻弹簧左端固定，一小球与弹簧接触而不粘连。先用手推着球使弹簧压缩到一定程度，再释放，小球离开弹簧时获得了一定的动能。当电梯向上减速时，球对桌面的压力用FN1表示，球获得的动能用EK1表示，电梯向上匀速时，球对桌面的压力用FN2表示，获得的动能用EK2表示，当电梯向上加速时，球对桌面的压力用FN3表示，获得的动能用EK3表示，则下列正确的是()A．FN1=FN2=FN3B．FN1＜FN2＜FN3C．EK1=EK2=EK3D．EK1＜EK2＜EK310.如图，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J，物体处于静止状态.若取g=10m/s2，则撤去外力F后（）A.物体回到O点时速度最大B.物体向右滑动的距离可以达到12.5cmC.物体向右滑动的距离一定小于12.5cmD.物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为011.如图，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面BA间接触光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度）。正确的说法是（）A、由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B、F1、F2分别对m、M做正功，故系统动能不断增加C、F1、F2分别对m、M做正功，故系统机械能不断增加D、当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大12.如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，速度是g/2，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A．物块机械能守恒B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C．物块机械能减少)(21hHmgD．物块和弹簧组成的系统机械能减少)(21hHmg13.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B.它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d.(重力加速度为g)14.如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。15.一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为重物，已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/m,系统处于静止.如图所示,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g=10m/s2)16.如图，A、B是两个相同弹簧，原长都是L0＝10cm，劲度系数k＝500N/m，悬挂的两个物体质量均为m，现测得两个弹簧的总长为26cm，则m？（g取10m/s2）17.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？18.如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F在上面物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值。（2）此过程中外力F所做的功。19.劲度系数为k的轻弹簧两端分别连接质量都是m的木块P、Q如图所示，处于静止状态。现用竖直向下的力F缓慢压P，最终使系统处于静止状态。撤去F后P做简谐运动而Q恰好始终不离开地面。求：（1）物体P的振幅A。（2）物体P的最大加速度am。（3）外力F压物体p所做的功W。