高三物理《彈簧連接體問題專題訓(xùn)練題》習(xí)題

1、高三物理彈簧連接體問題專題訓(xùn)練題教材中并未專題講述彈簧。主要原因是彈簧的彈力是一個(gè)變力。 高考中仍然有少量的彈簧問題岀現(xiàn)（可能會(huì)考到，但不一定會(huì)考到） 簧不是問題的難點(diǎn)所在。而是這道題需要彈簧來形成一定的情景， 的基本知識(shí)即可。具體地說，要了解下列矢于彈簧的基本知識(shí)：1 '認(rèn)識(shí)彈簧彈力的特點(diǎn)。23456不能應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)來詳細(xì)研究。但是，在。即使試題中岀現(xiàn)彈簧，其目的不是為了考查彈簧，彈在這里彈簧起輔助作用。所以我們只需了解一些矢于彈簧了解彈簧的三個(gè)特殊位置：原長(zhǎng)位置、平衡位置、極端位置。特別要理解“平衡位置”的含義 物體的平衡中的彈簧牛頓第二定律中的彈簧用功和能量的觀點(diǎn)分析

2、彈簧連接體彈簧與動(dòng)量守恒定律經(jīng)典習(xí)題：1 '如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈簧的左端固定在墻上，中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)，中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以h、b、b、b依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有（） IWAWv WWWVFA. 2> I 1B . 14> 13C .> 13D 12= 142、（雙選）用一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球，小球和彈簧的受力如右圖所示，下列說法正確的是（A. Fi的施力

3、者是彈簧尺B. F2的反作用力是FsfC. Fs的施力者是小球K1D. 巳的反作用力是Fi3、如圖，兩個(gè)小球A、B,中間用彈簧連接，并用細(xì)繩懸于天花板下，下面四對(duì)力中，屬于平衡力的是（A、繩對(duì)A的拉力和彈簧對(duì)A的拉力nT亠B、彈簧對(duì)A的拉力和彈簧對(duì)B的拉力C彈簧對(duì)B的拉力和B對(duì)彈簧的拉力D B的重力和彈簧對(duì)B的拉力r2的木板上，地面光滑，木塊與木板之間的動(dòng)摩4、如圖所示，質(zhì)量為E的木塊一端被一輕質(zhì)彈簧系著，木塊放在質(zhì)量為 F擦因素為，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)在用力F將木板拉岀來，木塊始終保持靜止，則彈簧的伸長(zhǎng)量為（）5、 如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧兩端連接著質(zhì)量分別為E和m2的兩木塊，開始

4、時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)緩慢向上拉木塊m2，直到木塊E將要離開地面,在這過程中木塊r2移動(dòng)的距離為6、如圖所示，U型槽放在水平桌面上，M=0.5kg的物體放在槽內(nèi)，彈簧撐于物體和槽壁之間并對(duì)物體施加壓力為3N,物體與槽底之間無摩擦力。9、圖為蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖。彈性繩的一端固 定在然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到 達(dá)最低點(diǎn)分析這一過程，下列表述正確 的是經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大 從C點(diǎn)到D點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的加速度增大A. B .C .O點(diǎn)，另一端和運(yùn)動(dòng)員相連。運(yùn)動(dòng)員從 D，然后彈起。整個(gè)過程中忽略空氣阻力。（）經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大從C點(diǎn)到D點(diǎn)、,運(yùn)動(dòng)員的加速度不變D.O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性

5、繩自T當(dāng)槽與物體M起以6 m/s 2的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽壁對(duì)物體M的壓力為N.當(dāng)槽與物體M起以4ms2的加速度向左水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽壁對(duì)物體M的壓力為N.7、A、B球質(zhì)量均為m, AB間用輕彈簧連接，將A球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，如圖示，剪斷細(xì)繩的瞬間，A球加速度大小等于，方向。B球加速度大小等于。8、如圖所示，一小球自空中自由落下，與正下方的直立輕質(zhì)彈簧接觸，直至速度為零的過程中，矢于小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列幾種描述中，正確的是（）A. 接觸后，小球作減速運(yùn)動(dòng)，加速度的絕對(duì)值越來越大，速度越來越小，最后等于零B. 接觸后，小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，其速度先增加后減小直到為零C. 接觸后，速度為零的地

6、方就是彈簧被壓縮最大之處，加速度為零的地方也是彈簧被壓縮最大之處D. 接觸后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方10、如圖所示，小球在豎直力F作用下將豎直彈簧壓縮（小球與彈簧不栓連）直到速度變?yōu)榱銥橹梗谛∏蛏仙倪^程中，下列說法中正確的是（，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧,）A. 小球的動(dòng)能先增大后減小B. 小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大C. 小球的動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能為零篠到刖勰翳辮K豔嚴(yán)球一起t=0時(shí):舊一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。端的壓力傳感器，測(cè)岀這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變

7、化的圖像如圖（乙）所示，則（）A. t時(shí)刻小球動(dòng)能最大通過安裝在彈簧下B. t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大（乙）m的物塊B,從A的正U .EEC. t2t3這段時(shí)間內(nèi)'小球的動(dòng)能先增加后減少D. t243這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能12、如圖所示，固定在水平面上的豎直輕彈簧，上端連接質(zhì)量為M的物塊A位于P處，另有一質(zhì)量為上方Q處自由下落，與A發(fā)生碰撞，立即具有相同的速度，然后AB 起向下運(yùn)動(dòng)，將彈簧繼續(xù)壓縮后，物塊AB被反彈，下面是有矢的幾個(gè)結(jié)論，正確的是（）AB反彈過程中，在P處物塊B與A分離AB反彈過程中，在P處物塊B與A仍未分離B可能回到Q處B不可能回到Q處A. B.

8、（D® C.D.13、如圖所示，一根用絕緣材料制成的輕彈簧，勁度系數(shù)為 k，一端固定，另一端與質(zhì)量為m帶電量為+ q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上。當(dāng)施加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，從小球開始運(yùn)動(dòng)到小球運(yùn)動(dòng)到右端速度為零的過程中，下列說法中正確的是（）A. 運(yùn)動(dòng)過程中小球的速度先增加后減小，速度最大時(shí)加速度最人:B. 小球的加速度先減小后增加C. 運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能守恒D. 運(yùn)動(dòng)過程中，小球動(dòng)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能之和保持不變14、傾角為9的光滑斜面上，一根輕彈簧兩端連接著物塊A與B,彈簧勁度系數(shù)為k,物塊A與擋板C接觸，原來A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)開始用沿斜面方向的恒力F拉B,

9、使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，求：當(dāng)A剛要離開C時(shí)，B的加速度多大？從B開始運(yùn)動(dòng)到此時(shí)，B的位移多大？15、如圖所示，足夠長(zhǎng)且傾角為9的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球被一垂直于斜面的擋板A扌當(dāng)住，此時(shí)彈簧沒有形變，若擋板A以加速度a(a V gsin 9 )沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，求：(1) 剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球?qū)醢宓膲毫Υ笮　?2) 小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)多少距離時(shí)速度最大。(3) 從開始運(yùn)動(dòng)到小球與擋板分離時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間t為多少。(4) 從開始運(yùn)動(dòng)到小球與擋板分離時(shí)外力對(duì)小球做的功為多少。16-根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，上端固定,下端系一質(zhì)量為m的物

10、體,有一水平板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度。如圖所示。現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(a V 9二勻加速向下移動(dòng)。求長(zhǎng)時(shí)問木板開始弓物體分離。17以后F是恒力，g=10ms2,M F的最小值是，F(xiàn)的最大值是18如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端與木塊 '施有豎直向下的力F，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).B相連，木塊A放在木塊B上，兩木塊質(zhì)量均為m在木塊A±(1) 突然將力F撤去，若運(yùn)動(dòng)中A B不分離，則/4B共同運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B對(duì)A的彈力有多大?如圖所示，一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計(jì)，盤內(nèi)放一個(gè)物體P處于靜止，P的質(zhì)量rn=12kg彈簧的勁度系數(shù)k=300Nm。

11、現(xiàn)在給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在t=0.2s內(nèi)F是變力,在0.2s(2) 要使A、B不分離，力F應(yīng)滿足什么條件?19、一根輕彈簧左端固定在豎直墻壁上，自然伸長(zhǎng)時(shí)右端在O點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在A點(diǎn)，在水平恒力F的作用下由靜止開始沿彈簧軸線方向運(yùn)動(dòng)，物塊可以將彈簧右端壓縮到P點(diǎn)。已知AO二S、OP二S2，不計(jì)摩擦與空氣阻力。則 P A物塊運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，速度為。彈簧被壓縮帖點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能為OF20、輕彈簧一端固定在斜面底端，另一端自然伸長(zhǎng)。一個(gè)物體從粗糙斜面上某點(diǎn)由靜止開始自由滑下，低點(diǎn)的過程中，下列說法中錯(cuò)誤的是()A. 物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為

12、彈性勢(shì)能B. 物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能和內(nèi)能C. 重力所做的功等于克服摩擦做的功與克服彈力所做的功之和D. 克服摩擦做的功等于摩擦生熱直到將彈簧壓縮到最21、如圖所示，輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng),豎直固定在地面上，質(zhì)量為m的小球從距地面H高處由靜止開始下落，正好落在彈簧上，使彈簧的最大壓縮量 為X，在下落過程中，空氣阻力恒為f，則彈簧在最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能為巳二22、一根輕彈簧左端與墻壁相連，右端與一質(zhì)量為m的木塊A相連，另一質(zhì)量也為 時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，釋放彈簧，A、B分離后，剛好能上升到與水平面相切的 切摩擦阻力。求：m的木塊B緊靠著A但不與A粘連。開始1 / 4圓弧頂端，圓弧半徑為R,不計(jì)一(

13、1) 剛開始釋放彈簧時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為多大?(2) 力B分離后，彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)的彈性勢(shì)能？23、如圖所示，固定的光滑水平金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng),左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略，初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度：。，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。(1) 求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力；(2) 若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為EP，則這一過程中安培力所做的功 W和電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Qr分別為多少?(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，

14、最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻少9r-R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多XXxXXxX0的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度人小如一 一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為EL方向沿斜面向卞的勻強(qiáng)電場(chǎng)屮。 m帶電量為q (q>0)的滑 塊從距離彈簧上端為S。處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性24、如圖甲，在水平地面上固定一傾角為限度內(nèi)，重力加速度大小為go(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間11(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度大小為m，求滑

15、塊從靜止釋放到速度大小為：m過程中彈簧的彈力所做的功W:-t圖象。(3) 從滑塊靜止釋放瞬間開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度與時(shí)間矢系圖中橫坐標(biāo)軸上的t d 2及t 3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的為滑塊在t時(shí)刻的速度大小，：m是題中所指的物理量。(本小題不要求寫岀計(jì)算過程)25如圖所示'一勁度系數(shù)為k=800Nm的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為靜n=12kg的物體ABO物體& B和輕彈簧豎立止在水平地面上，現(xiàn)要加一豎直向上的力F在上面物體A上,使物體離開地A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4

16、s物體B剛要面，設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10ms2，求：(1) 此過程中所加外力F的最大值和最小值。(2) 此過程中外力F所做的功。26如圖所示，在傾角為30。的光滑斜面上，有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其一端固定在固定扌當(dāng)板C上，另一端連接一' 質(zhì)量為m的物體A。有一細(xì)繩通過定滑輪，細(xì)繩的一端系在物體A上(細(xì)繩與斜面平行)，另一端系有一細(xì)繩套。圖示中物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)在細(xì)繩套上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量為m的物體B后，物體A將沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，試求：(1) 未掛物體B時(shí)，彈簧的形變量；(2) 物體A的最大速度值。27如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的

17、光滑斜面上,系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球固定在放在地面的力傳感器上(圖中未畫岀)拉力作用)現(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知線與滑輪之間的騁韻事為4M、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g，細(xì)A時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；釋放數(shù)為零。求： 斜面的傾角a ;(1) A球運(yùn)動(dòng)的最大速度。當(dāng)A球速度最大時(shí)，傳感器示28、如圖所示，在固定的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，一小物塊用細(xì)繩通過光滑滑輪與輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧另一端固定在水 平地面上，細(xì)繩與斜面平行，小物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧無形變，細(xì)繩剛好伸直但無拉力。把質(zhì)量為放，m的該小物塊從A點(diǎn)由靜止釋它下滑L的距離時(shí)經(jīng)過B點(diǎn)速

18、度最大，繼續(xù)下滑丄距離到達(dá)C點(diǎn)速度恰好為零，彈簧處于彈性限度內(nèi)。已知斜面的傾22么角為9，重力加速度為g。求：小物塊剛被釋放時(shí)的加速度aA的大小和方向：小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)(1) 彈簧彈力F的大小，以及到達(dá)彈簧的彈性勢(shì)能EP ；(2) C點(diǎn)時(shí)(3)若小物塊的質(zhì)量為2m仍從A點(diǎn)由靜止釋放，求該物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度W的人小(弓冒仍處C于彈性限度內(nèi))29如圖所示裝置、水平傳送帶 PQ間距J =3m，傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度:O =Im/s 傾角9 =37°斜面底端固定一輕彈簧，輕彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)，Q點(diǎn)與斜面平滑連接，Q到C點(diǎn)的的距離LA 0.75ITl O質(zhì)量m=5kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))

19、無初速地輕放在傳送帶左端的P點(diǎn)，當(dāng)物體被傳送到右端Q點(diǎn)后沿斜面向下滑動(dòng)，將彈簧壓縮到最短位置D點(diǎn)后恰能彈回C點(diǎn)。不計(jì)物體經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)機(jī)械能的損失,物體與傳送帶、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2卩=0.5。（a IOm/k和形變量的矢系是P=0.6，cos37° =0.8 )。求：(1) 物體從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間；(2) 物體壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能；30 S如圖所示，擋板P固定在足夠高的水平桌面上(3) 若已知彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù),物塊A和B的大小可忽略，它們分別帶有Q和.Q電荷量，質(zhì)量分B連接，另一端連接一輕質(zhì)別為和，呢塊由絕緣的輕彈簧相連一不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過-光滑的定滑輪一端與mA 小鉤，整個(gè)裝置處于方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為 E,開始時(shí)AB靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力，AB所帶電荷量保持不變，B一直在水平面上運(yùn)動(dòng)且不會(huì)碰到定滑輪，試