對(duì)一道含彈簧的典型物理試題的思考和拓展

寧鵬程

對(duì)于一些典型的物理試題，我們要對(duì)它們進(jìn)行深入研究，研究它們的物理本質(zhì)，對(duì)它們要追根索源，反復(fù)探究，以期達(dá)到舉一反三，運(yùn)用自如，這樣久而久之我們會(huì)發(fā)現(xiàn)物理解題的規(guī)律，增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體的位移x的關(guān)系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結(jié)論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C.物體的質(zhì)量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

時(shí)，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1，

對(duì)物體得：

Kx1=mg①

現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，設(shè)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量

為x2，

對(duì)物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯(cuò)誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時(shí)，此時(shí)物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，所以答案A錯(cuò)誤.

對(duì)于一些典型的物理試題，我們要對(duì)它們進(jìn)行深入研究，研究它們的物理本質(zhì)，對(duì)它們要追根索源，反復(fù)探究，以期達(dá)到舉一反三，運(yùn)用自如，這樣久而久之我們會(huì)發(fā)現(xiàn)物理解題的規(guī)律，增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體的位移x的關(guān)系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結(jié)論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C.物體的質(zhì)量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

時(shí)，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1，

對(duì)物體得：

Kx1=mg①

現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，設(shè)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量

為x2，

對(duì)物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯(cuò)誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時(shí)，此時(shí)物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，所以答案A錯(cuò)誤.

對(duì)于一些典型的物理試題，我們要對(duì)它們進(jìn)行深入研究，研究它們的物理本質(zhì)，對(duì)它們要追根索源，反復(fù)探究，以期達(dá)到舉一反三，運(yùn)用自如，這樣久而久之我們會(huì)發(fā)現(xiàn)物理解題的規(guī)律，增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體的位移x的關(guān)系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結(jié)論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C.物體的質(zhì)量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

時(shí)，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1，

對(duì)物體得：

Kx1=mg①

現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，設(shè)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量

為x2，

對(duì)物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯(cuò)誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時(shí)，此時(shí)物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，所以答案A錯(cuò)誤.