• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    彈簧類問題的一種特殊解法

    2018-03-22 10:39:24楊文琦
    考試周刊 2018年33期

    摘 要:彈簧類問題是普通高中典型的問題之一,也是高中物理的難點。在一次理綜題(2014年新課標(biāo)理綜Ⅰ卷第17題)的練習(xí)中,作者發(fā)現(xiàn)有難度,引起了她的進(jìn)一步的思考。為了能更好地解決這一類問題,根據(jù)老師的講解,作者進(jìn)行了總結(jié)、歸納,建立了模型。

    關(guān)鍵詞:思考巧解;模型的建立;模型的應(yīng)用

    一、 源于一道高考題的思考

    【2014年新課標(biāo)理綜Ⅰ卷第17題】如圖,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速,加速度從零開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)),與穩(wěn)定在豎直位置時相比,小球的高度( )

    A. 一定升高

    B. 一定降低

    C. 保持不變

    D. 升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

    對于這道題,我們常見的解答是這樣的:小車靜止時,橡皮筋彈力等于小球重力F1=mg,小球在懸點下豎直距離:L1=L0+mg/k;小車以一定的加速度運動時,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度θ,這時橡皮筋的彈力為F2,由于小球在豎直的方向有:F2cosθ=mg,則小球在懸點下豎直距離:L2=(L0+mg/kcosθ)cosθ=L0cosθ+mg/k,故L1>L2,即小球一定升高。A正確。

    本題是四選一的單選題,猜對率為0.25。聽物理老師說,本題實測難度為0.22,因此,基本上沒有人做對。

    二、 模型的建立

    大家知道,彈簧的彈力F與彈簧的形變量x成正比,因此,在彈簧這一類的問題中,我們可以通過彈簧形變量的變化規(guī)律,代表彈簧的彈力的變化規(guī)律,這種方法在解決彈簧這一類動力學(xué)的問題中有著很好的直觀性的優(yōu)勢。

    【新探索】設(shè)OA長度為橡皮筋的原長,小車在靜止時,橡皮筋處于豎直狀態(tài)為OB,伸長量為x1,小車向左加速運動時,橡皮筋向右傾斜為OC,伸長量為x2,由平衡條件得知,兩種情況下,橡皮筋拉力的豎直分量相等(等于小球的重力),也就是伸長量的豎直分量相等。但是,彈簧原長OA的豎直分量在其加速運動時卻在減小,故答案選A。

    三、 模型的應(yīng)用

    例1 如圖所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上P點,另一端與A相連接,下列說法正確的是( )

    A. 如果B對A無摩擦力,則地面對B也無摩擦力

    B. 如果B對A有向左的摩擦力,則地面對B也有向左的摩擦力

    C. P緩慢下移過程中,B對A的支持力一定減小

    D. P點緩慢下移過程中,地面對B的摩擦力一定增大

    【解析】對于A、B選項比較簡單,大多數(shù)同學(xué)都能做對。但是,如果想把問題研究徹底的話,研究另外兩個答案是必需。下面就利用前面的結(jié)論來對這個問題的C、D兩個選項進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

    彈簧初態(tài)是拉伸、原長還是壓縮?不知道,因此,我們從彈簧處于拉伸狀態(tài)分析起。如甲圖所示,Ac設(shè)為彈簧的原長,彈簧的Aa、Ab狀態(tài)為進(jìn)行拉伸的狀態(tài),Ad、Ae、Af為進(jìn)行壓縮的狀態(tài)。

    彈簧端點從a點向下移動到b點,然后再移動到c點的過程中,彈簧對A的拉力的豎直分量越來越小,水平分量也越來越小。故A與B之間的摩擦力減小,B與地面之間的摩擦力也減小,而A對B的壓力增大,B對A的支持力、地面對B的支持力也增大。

    彈簧端點從c點向下移動到d點、e點,再移到f點的過程中,彈簧對A的壓力的豎直分量先變大后變小,而水平分量越來越大。故A和B之間的摩擦力、B和地面之間的摩擦力一直增大,但A對B的壓力是先增大后減小,B對A的支持力、地面對B的支持力也是先增大后減小。

    從上面的分析來看,由于沒有指明初始狀態(tài)的P點位于什么位置,彈簧處于一種什么狀態(tài),C、D兩個答案就很片面了。

    例2 如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g。則圓環(huán)( )

    A. 下滑過程中,加速度一直減小

    B. 下滑過程中,克服摩擦力做的功為14mv2

    C. 在C處,彈簧的彈性勢能為14mv2-mgh

    D. 上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度

    【解析】如圖所示,圓環(huán)的下滑彈簧彈力的水平、豎直分量都是從零逐漸增大,那么桿對圓環(huán)向右的支持力也增大,即向上的摩擦力從零逐漸增大,因此,圓環(huán)在下滑過程中的加速度先是向下的,并且一直減小,當(dāng)彈簧彈力的豎直分量、摩擦力的和等于重力的時候(B位置),加速度減為零,圓環(huán)速度也達(dá)到最大;此后彈簧彈力的豎直分量與摩擦力的和超過重力,合力向上,加速度向上逐漸增大,速度開始減小,在C點速度減為零時,向上的加速度達(dá)到最大值。

    圓環(huán)上滑的過程中,經(jīng)過同一位置時,彈簧的彈力相同,也就是水平、豎直分量相同,故摩擦力大小也相同。因此上升的全過程,摩擦力做功與下滑過程同樣多。

    A到C:mgh-W彈-Wf總=0-0

    C到A:-mgh+W彈-Wf總=0-12mv2

    聯(lián)立得:Wf總=14mv2,W彈=mgh-Wf總=mgh-14mv2故B正確,C錯誤。

    A到B:mghAB-W彈1-Wf1=12mv21-0

    B到A:-mghAB+W彈1-Wf1=0-12mv22

    聯(lián)立易得:v2>v1,故D正確。

    物理是高考考試內(nèi)容的重要組成部分,在高考中所占的比重較大,所以,我們要在物理學(xué)習(xí)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,根據(jù)高中物理的學(xué)習(xí)任務(wù)和規(guī)律,總結(jié)并掌握高中物理學(xué)習(xí)方法。

    參考文獻(xiàn):

    [1]茂榮乾.高考中彈簧問題的分類解析[J].物理教學(xué)探討,2006.

    [2]楊勝光.高中物理輕彈簧問題歸類解析[J].課程教材教學(xué)研究,2011.

    [3]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理課本[M].山東兒科學(xué)技術(shù)出版社,2017.

    作者簡介:

    楊文琦,山東省萊陽市,萊陽市第一中學(xué)2015級2班。

    安庆市| 扬中市| 闸北区| 泽州县| 新民市| 新乡县| 崇明县| 北海市| 墨竹工卡县| 南京市| 马公市| 阳山县| 南岸区| 温宿县| 晋江市| 眉山市| 湟中县| 黔东| 秦皇岛市| 上犹县| 蕉岭县| 毕节市| 元阳县| 通海县| 崇信县| 谢通门县| 昆山市| 绥阳县| 乡城县| 沅陵县| 五原县| 丰台区| 昭苏县| 攀枝花市| 南宁市| 丹东市| 陵水| 和顺县| 陕西省| 罗甸县| 南汇区|