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对一道含弹簧的典型物理试题的思考和拓展

2015-01-15宁鹏程

中学生理科应试 2014年11期
关键词:物理试题拉力弹簧

宁鹏程

对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().

图1图2

A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态

时,设此时弹簧的压缩量为x1,

对物体得:

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量

为x2,

对物体由牛顿第二定律得:

F-mg+Kx2=ma②

此过程,物体的位移为:

x=x1-x2③

由①②③得:

F=Kx+ma④

由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.

对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().

图1图2

A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态

时,设此时弹簧的压缩量为x1,

对物体得:

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量

为x2,

对物体由牛顿第二定律得:

F-mg+Kx2=ma②

此过程,物体的位移为:

x=x1-x2③

由①②③得:

F=Kx+ma④

由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.

对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().

图1图2

A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态

时,设此时弹簧的压缩量为x1,

对物体得:

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量

为x2,

对物体由牛顿第二定律得:

F-mg+Kx2=ma②

此过程,物体的位移为:

x=x1-x2③

由①②③得:

F=Kx+ma④

由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.

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