陈显文

【内容摘要】弹簧问题是高考中的热点。弹簧问题涉及到高中物理力学问题、运动问题、能量问题、动量问题等多个方面。问题符合高中生的认知发展规律，不仅考查了考生的知识能力和科学素养，注重理论联系实际，又可以体现教育对人才选拔的标准。本文从弹簧振子以及碰撞问题两方面进行论述，让学生能够加深对弹簧问题的掌握和理解。

【关键词】高中物理 弹簧振子 临界条件 碰撞

一、 弹簧振子问题

弹簧振子是最简单的机械振动，称为简谐振动。简谐振动是理解机械波的基础，机械波是质点做机械振动在介质中的传播形成的。所以理解了弹簧振子，才能学好机械波。

1.水平方向弹簧临界问题

劲度系数如图1-1所示两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为fm，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。

对AB整体分析

F回=（m+M）a

为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，临界条件是当AB之间达到最大静摩擦力时，AB达到最大位移，即速度为零。

临界条件fm=mam

v=0

因此a≤fmm

振幅A A≤（m+M）mkfm

2.豎直方向弹簧临界问题

如图1-2所示，质量为m的物体与弹簧相连，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。

物块在最低点时，对物块进行受力分析

F回m=F弹-mg，F弹>mg，超重

弹簧处于压缩状态

物块处于最高点

当回复力恰好由物块的重力提供

即 F回m=mg，则弹簧恰好处于原长状态

如果 F回m

则 F回m= mg-F弹，弹簧处于压缩状态

如果 F回m>mg，即重力不能满足物块所需的回复力

则 F回m=mg+F弹，弹簧处于伸长状态