高中物理弹簧类问题试题及复习资料.docx

1、如下图，四个完全一样的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不一样：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。假设认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，那么有 Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l42、如下图，、为三个物块，M，N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如下图并处于静止状态 A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 3、如下图，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点及管口A的距离为2x0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，那么 A.小球运动的最大速度大于2B.小球运动中最大动能等于2mgx0C.弹簧的劲度系数为mg/x0D.弹簧的最大弹性势能为3mgx04、如下图，A、B质量均为m，叠放在轻质弹簧上，当对A施加一竖直向下的力，大小为F，将弹簧压缩一段，而且突然撤去力F的瞬间，关于A的加速度及A、B间的相互作用力的下述说法正确的选项是 A、加速度为0，作用力为mg。 B、加速度为，作用力为C、速度为F/m，作用力为mg+F D、加速度为，作用力为5、如下图，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m1的箱子，箱中有一质量为m2的物体当箱静止时，弹簧伸长L1，向下拉箱使弹簧再伸长L2时放手，设弹簧处在弹性限度内，那么放手瞬间箱对物体的支持力为：( )A. B. C. D.6、如下图，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块及地面间的滑动摩擦因数为。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( )A BC D7、如下图，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上但不拴接，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为 A B C D8、如下图，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端叠放着两个物块A、B，它们的质量均为2.0kg，并处于静止状态。某时刻突然将一个大小为10N的竖直向上的拉力加在A上，那么此时刻A对B的压力大小为g取10m/s2 A25N B. 20N C. 15N D. 10N9、如下图，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A 处于静止状态。假设小车以1m/s2的加速度向右运动后，那么g=10m/s2 FA物体A相对小车仍然静止 B物体A受到的摩擦力减小C物体A受到的摩擦力大小不变 D物体A受到的弹簧拉力增大10、如下图，一轻质弹簧竖直放在水平地面上，小球A由弹簧正上方某高度自由落下，及弹簧接触后，开场压缩弹簧，设此过程中弹簧始终服从胡克定律，那么在小球压缩弹簧的过程中，以下说法中正确的选项是( ) 11、如下图，轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板，在薄板上放重物，用手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，那么重物将被弹簧弹射出去，那么在弹射过程中(重物及弹簧脱离之前)重物的运动情况是 ( ) A.一直加速运动 B匀加速运动C.先加速运动后减速运动 D先减速运动后加速运动12、如下图，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30度的光滑木板斜托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为AO B大小为，方向竖直向下C大小为，方向垂直于木板向下 D大小为，方向水平向左13.木块A、B分别重20N和30N，它们及水平地面之间的动摩擦因数均为0.3。开场时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了3cm，弹簧劲度系数为100N/m，系统静止在水平地面上。现用F10N的水平推力作用在木块A上，如下图。力F作用后 BAFA木块A所受摩擦力大小是1NB木块A所受摩擦力大小是1NC木块A所受摩擦力大小是1ND木块A所受摩擦力大小是1N14.如下图，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A 处于静止状态，假设小车以1m/s2的加速度向右运动后，那么 FA物体A相对小车仍然静止 B物体A受到的摩擦力减小 C物体A受到的摩擦力大小不变 D物体A受到的弹簧拉力增大M ma ba、b为两带正电的小球，带电量都是q，质量分别为M和m；用一绝缘弹簧联结，弹簧的自然长度很小，可忽略不计，到达平衡时，弹簧的长度为d0。现把一匀强电场作用于两小球，场强的方向由a指向b，在两小球的加速度相等的时刻，弹簧的长度为d，以下说法错误的选项是 A假设M = m，那么d = d0 B假设Mm，那么dd0C假设Mm，那么dd0 Dd = d0，及M、m无关ABaABbF16. 如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、BF拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图bF刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，那么以下图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是 xOFxOFxOFxOFA B C DBAq17.如下图，在倾角为的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B，质量均为m，开场两物块均处于静止状态。现下压A再静止释放使A开场运动，当物块B刚要离开挡板时，A的加速度的大小和方向为( )A0 B2gsin，方向沿斜面向下C2gsin，方向沿斜面向上 Dgsin，方向沿斜面向下18.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别及质量为m1和m2m1瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为时间零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得( ) A在t1、t3时刻两物块到达共同速度1m/s且弹簧都是处于压缩状态 B从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长11023t1t/st2t3t4v/m/sm1m2乙m1m2v甲 C两物体的质量之比为m1m2 = 12 D在t2时刻两物体的动量之比为P1P2 =12A点由静止自由下落 到B点时及弹簧接触到C点时弹簧被压缩到最短假设不计弹簧质量和空气阻力， 在小球由ABC的运动过程中 A小球和弹簧总机械能守恒 B小球的重力势能随时间均匀减少 C小球在B点时动能最大 D到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量20如下图，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧及斜面平行，带电小球Q可视为质点固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上。现把及Q大小一样，带电性也一样的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P及弹簧接触到速度变为零的过程中 qabNMPQA.小球P的速度是先增大后减小B.小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力及库仑力的合力最大C.小球P的动能、重力势能、电势能及弹簧的弹性势能的总和不变D.小球P合力的冲量为零21.如下图，质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连，静置于水平地面上，此时弹簧压缩了l.如果再给A一个竖直向下的力，使弹簧再压缩l，形变始终在弹性限度内，稳定后，突然撤去竖直向下的力，在A物体向上运动的过程中，以下说法中：B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时，A物体的速度最大；B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时，A物体的加速度最大；A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时，A物体的速度最大；A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时，A物体的加速度最大。其中正确的选项是 正确 正确(b)(a)FAABB22质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上，如图(a所示。现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b所示。从木块A开场做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程，以下说法正确的选项是设此过程弹簧始终处于弹性限度内 ( )A力F一直增大B弹簧的弹性势能一直减小C木块A的动能和重力势能之和先增大后减小D两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小ABCDK1K223如下图，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；假设将物体的质量增为原来的3倍，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了 ABCD24如下图，弹簧下挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。那么物体在振动过程中 A物体在最低点时的弹力大小应为2mgB弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C弹簧的最大弹性势能等于2mgAD物体的最大动能应等于mgA25、如下图，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别及质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端及物块2拴接，下端压在桌面上不拴接，整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中，物块2的重力势能增加了多少？物块1的重力势能增加了多少？26、如下图，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开场用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开场到此时物块A的位移d，重力加速度为g。27、如下图，A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上，如下图，木块A、B质量分别为0.42 kg和0.40 kg，弹簧的劲度系数k=100 N/m ，假设在木块A上作用一个竖直向上的力F，使A由静止开场以0.5 m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动g=10 m/s2.1使木块A竖直做匀加速运动的过程中，力F的最大值； 2假设木块由静止开场做匀加速运动，直到A、B别离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248 J，求这一过程F对 木块做的功.28、如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧及下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开场时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为m3的物体C并从静止状态释放，它恰好能使B离开地面但不继续上升。假设将C换成另一个质量为(m1+m3)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，那么这次B刚离地时D的速度的大小是多少？重力加速度为g。29、将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如下图，在箱的上顶板和下顶板安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以2的加速度作竖直向上的匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为，下顶板传感器显示的压力为N。1假设上顶板传感器的示数是下顶板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。2要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？30、如下图，在倾角为的固定的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B 它们的质量都为m，弹簧的劲度系数为k , C为一固定挡板。系统处于静止状态，开场时各段绳都处于伸直状态。现在挂钩上挂一物体P，并从静止状态释放，它恰好使物体B离开固定档板C， 但不继续上升设斜面足够长和足够高。求：1物体P的质量多大？2物块B 刚要离开固定档板C时，物块A 的加速度多大？1. D2.AD3.AD4.B5.A6.A7.C8.C9.AC10.C11.C12.C25.解：根据题意画图如右所示。上提前弹簧k1被压缩，弹簧k2被压缩，于是有： 上提后，弹簧k2刚脱离地面，已恢复原长，不产生弹力，那么此时m2仅受到上面弹簧的拉力和重力，于是上面的弹簧k1是拉伸的，其形变量为：由上面的计算可得：物块2的重力势能增加了为：物块1的重力势能增加了26.解：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知 令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知：kx2=mBgsin FmAgsinkx2=mAa 由题意 d=x1+x2 27.分析：此题难点和失分点在于能否通过对此物理过程的分析后，确定两物体别离的临界点，即当弹簧作用下的两物体加速度、速度一样且相互作用的弹力 N =0时 ,恰好别离.解:当F=0即不加竖直向上F力时，设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x，有kx=mA+mBgx=mA+mBg/k 对A施加F力，分析A、B受力如图 对A F+N-mAg=mAa 对B kx-N-mBg=mBa 可知，当N0时，AB有共同加速度a=a，由式知欲使A匀加速运动，随N减小FN=0时，F取得了最大值Fm,即Fm=mAg+a=4.41 N又当N=0时，A、B开场别离，由式知，此时，弹簧压缩量kx=mBa+gx=mBa+g/k AB共同速度 v2=2ax-x 由题知，此过程弹性势能减少了WP=EP=0.248 J设F力功WF，对这一过程应用动能定理或功能原理WF+EP-mA+mBgx-x=mA+mBv2联立，且注意到EP=0.248 J可知，WF×10-2 J28.【答】：解法一开场时，A.B 静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1=m1g    B不再上升，表示此时A 和C的速度为零，C已降到其最低点。kx2=m2g    由机械能守恒，及初始状态相比，弹簧弹性势能的增加量为Em3g(x1+x2)m1g(x1+x2)    C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量及前一次一样，由能量关系得 (m3+m1)v2+m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)m1g(x1+x2)E   由 式得(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)     解法二 第二次挂上物体D后，比第一次多减少了的重力势能就变成了A和D的动能。 (m3+m1)v2+m1v2= m1g(x1+x2) 因此，(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)29.解：1取向下为正方向，设金属块质量为m，有 610+10m=2m 解得 因上、下传感器都有压力，所以弹簧长度不变，所以弹簧弹力仍为10N，上顶板对金属块压力为根据解得a1=0，即箱子处于静止或作匀速直线运动。2要使上顶板无压力，弹簧只能等于或小于目前长度，那么下顶板压力只能等于或大于10N，即 F下10解得 a10m/s2。即箱以a10m/s2的加速度向上作匀加速运动或向下作匀减速运动.30.解：1令x1表示未挂P时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知mAgsin=kx1 令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量，由胡克定律和牛顿定律可知kx2=mBgsin 那么 x1= x2 此时A和P的速度都为0，A和P的位移都为d=x1+x2= 由系统机械能守恒得： 那么 2此时A和P的加速度大小相等，设为a, P的加速度方向向上对P物体 ：FmP g=mP a 对A物体 ：mgsin+kx2F=ma 解得a= 第 7 页