对一道含弹簧的典型物理试题的思考和拓展
2015-01-15宁鹏程
宁鹏程
对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.
下面举例说明.
引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().
图1图2
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C.物体的质量为3 Kg
D.物体的加速度为5 m/s2
解析
设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态
时,设此时弹簧的压缩量为x1,
对物体得:
Kx1=mg①
现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量
为x2,
对物体由牛顿第二定律得:
F-mg+Kx2=ma②
此过程,物体的位移为:
x=x1-x2③
由①②③得:
F=Kx+ma④
由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.
ma=10 N ⑤
物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.
对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.
下面举例说明.
引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().
图1图2
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C.物体的质量为3 Kg
D.物体的加速度为5 m/s2
解析
设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态
时,设此时弹簧的压缩量为x1,
对物体得:
Kx1=mg①
现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量
为x2,
对物体由牛顿第二定律得:
F-mg+Kx2=ma②
此过程,物体的位移为:
x=x1-x2③
由①②③得:
F=Kx+ma④
由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.
ma=10 N ⑤
物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.
对于一些典型的物理试题,我们要对它们进行深入研究,研究它们的物理本质,对它们要追根索源,反复探究,以期达到举一反三,运用自如,这样久而久之我们会发现物理解题的规律,增强我们学习物理的兴趣.
下面举例说明.
引题如图1所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体的位移x的关系如图2所示(g=10 m/s2),则正确的结论是().
图1图2
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C.物体的质量为3 Kg
D.物体的加速度为5 m/s2
解析
设弹簧的劲度系数为K,初始时物体处于静止状态
时,设此时弹簧的压缩量为x1,
对物体得:
Kx1=mg①
现用竖直向上的拉力F作用在物体上,设物体做匀加速运动的加速度大小为a,设此时弹簧的压缩量
为x2,
对物体由牛顿第二定律得:
F-mg+Kx2=ma②
此过程,物体的位移为:
x=x1-x2③
由①②③得:
F=Kx+ma④
由图2得:K=30-104=5 N/m,所以答案B错误.
ma=10 N ⑤
物体与弹簧分离时,此时物体与弹簧间的弹力刚好为零,此时弹簧处于原长,所以答案A错误.