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弹簧类问题分析方法专题 弹簧类问题分析方法专题 江西省广丰中学 周小勇 高考要求 轻弹簧是一种理想化的物理模 型，以轻质弹簧为载体，设置复杂的物理情景， 考查力的概念， 物体的平衡， 牛顿定律的应用及 能的转化与守恒， 是高考命题的重点， 此类命题 几乎每年高考卷面均有所见 . 应引起足够重视 . 弹簧类命题突破要点 1. 弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和 方向的力 . 当题目中出现弹簧时，要注意弹力的 大小与方向时刻要与当时的形变相对应 . 在题目 中一般应从弹簧的形变分析入手， 先确定弹簧原 长位置， 现长位置， 找出形变量 x 与物体空间位 置变化的几何关系，分析形变所对应的弹力大 小、方向， 以此来分析计算物体运动状态的可能 变化 . 2. 因弹簧 （尤其是软质弹簧）其形变发生改 变过程需要一段时间， 在瞬间内形变量可以认为 不变 . 因此，在分析瞬时变化时，可以认为弹力 大小不变，即弹簧的弹力不突变 . 3. 在求弹簧的弹力做功时， 因该变力为线性变 化，可以先求平均力，再用功的定义进行计算， 用心 爱心 专心 2 也可据动能定理和功能关系： 能量转化和守恒定 律 求 解 . 同 时 要 注 意 弹 力 做 功 的 特 点 ： Wk=- 1 kx22 1 kx12 （ - ），弹力的功等于弹性势能增量的 2 2 负值 . 弹性势能的公式 Ep= 1 kx2 ，高考不作定量要 2 求，可作定性讨论 . 因此，在求弹力的功或弹性 势能的改变时， 一般以能量的转化与守恒的角度 来求解 . 弹簧类问题多为综合性问题， 涉及的知识面 广，要求的能力较高，是高考的难点之一 . 在高考复习中， 常常遇到有关 “弹簧类”问题， 由于弹簧总是与其他物体直接或间接地联系在 一起，弹簧与其“关联物”之间总存在着力、运 动状态、动量、能量方面的联系，因此学生普遍 感到困难，本专题此类问题作一归类分析。 案例探究 一、最大、最小拉力问题 例 1. 一个劲度系数为 k ＝600N/m 的轻弹 簧，两端分别连接着质量均为 m＝15kg 的物 体 A、B，将它们竖直静止地放在水平地面上， 用心 爱心 专心 3 如图所示，现加一竖直向上的外力 F在物体 A 上， 使物体 A 开始向上做匀加速运动， 经 0.5s ，B 物 体刚离开地面 （设整个加速过程弹簧都处于弹性 2 限度内，且 g＝10m/s ）。求此过程中所加外力 的最大和最小值。 解析：开始时弹簧弹力恰等于 A 的重力，弹簧 压缩量 ，0.5s 末 B 物体刚要离开地面， 此时弹簧弹力恰等于 B 的重力，