2017届高考物理二轮复习测试题：弹簧专题(无答案)

专题三 弹簧专题高考要求 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，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：W k =-（21kx 22-21kx 12），弹力的功等于弹性势能增量的负值.弹性势能的公式E p =21kx 2，高考不作定量要求，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.一． 弹簧的基本知识：考查的知识点：1）胡克定律的应用 F=KX2)弹簧（橡皮筋）在力学中的应用。

变速运动,匀变速运动,突变问题.3）弹簧在能量中的应用。

4）弹簧在动量中的应用。

解题策略：1）在力学中，弹力是变力以解决瞬时状态问题为主，但有时也可解决匀变速直线问题，与位移挂钩。

2)涉及能量问题时一种方案是把弹力做功看成整体W 弹，另一种就是公式EP=1/2Kx2或w 弹=1/2KX23）涉及动量时一种方案是按平均力计算，另一种按能量计算。

下面就按平衡、动力学、能量、振动、应用类等中常见的弹簧问题进行分析。

二，典题精析：例1 如图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和，上面木块压在上面的弹簧上（但不栓接），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. D.例2一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。

如图所示。

现让木板由静止开始以加速度a(a＜g＝匀加速向下移动。

求经过多长时间木板开始与物体分离。

例3 如图所示，物体的质量为，为质量不计的轻弹簧，一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为为一水平绳，现将剪断，求剪断瞬间物体的加速度。

例4.某宇航员在太空站内做丁如下实验：选取两个质量分别为m A =0.1kg 、m B =0.20kg 的小球A 、B 和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A 粘连，另一端与小球B 接触而不粘连．现使小球A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v 0=0.10m/s 做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B 刚刚分离开始计时，经时间t=3．0s 两球之间的距离增加了s=2．7m ，求弹簧被锁定时的弹性势能E 0?例5．如图所示，质量M =3.5kg 的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L =1.2m ，其左端放有一质量为0.5kg 的滑块Q 。

水平放置的轻弹簧左端固定，质量为1kg 的小物块P 置于桌面上的A 点并与弹簧的右端接触。

此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将P 缓慢推至B 点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为W F =6J ，撤去推力后，P 沿桌面滑到小车上并与Q 相碰，最后Q 停在小车的右端，P 停在距小车左端0.5m 处。

已知AB 间距L 1=5cm ，A 点离桌子边沿C 点距离L 2=90cm ，P 与桌面间动摩擦因数4.01=μ，P 、Q 与小车表面间动摩擦因数1.02=μ。

（g =10m/s 2）求：（1）P 到达C 点时的速度 V C 。

（2）P 与Q 碰撞后瞬间Q 的速度大小。

例6．两块质量分别为m1和m2的木块，用一根劲度系数为k的轻弹簧连在一起，现在m1上施加压力F，如图14所示．为了使撤去F后m1跳起时能带起m2，则所加压力F应多大？一单项选择题1．如图所示，水平粗糙桌面上有a、b两个小滑块，之间连接一弹簧，a、b的质量均为m，现用水平恒力F 拉滑块b ， 使a 、b 一起在桌面上匀加速运动，弹簧原长为L,劲度系数为k ，已知弹簧在弹性限度内，物块与桌面间的动摩擦因数不变，下列说法正确的是A.ab 间的距离为kF L + B.撤掉F 后，a 做匀加速运动，b 做匀减速运动C.若弹簧在与a 连接处突然断开，a 、b 的加速度一定都增大D.撤掉F 的瞬间，a 的加速度不变，b 的加速度一定增大2．如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处于静止状态，当小车匀加速向右运动时，下述说法中正确的是（ ）A ．弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大B ．弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小C ．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大D ．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变3.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置三个电荷量均为q ()0>q 的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k 的轻质弹簧绝缘连接。

当三个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l ，已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）A ．l +22052kq k lB ．l -220kq k lC ．l -22054kq k lD ．l -22052kq k l 4．【2015·天津·5】如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L ，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L （未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）A ．圆环的机械能守恒B ．弹簧弹性势能变化了mgLC ．圆环的动能先增大后减小D ．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变5．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向下压至某位置静止. 现撤去F ，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2，小球离开弹簧时速度为v ，不计空气阻力，则上述过程中（ ）A.小球的重力势能增加W 1B.小球的电势能减少W 2C.小球的机械能增加2121mv W D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒6．【2014·福建卷】如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。

质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。

现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（ ）A ．最大速度相同B ．最大加速度相同C ．上升的最大高度不同D ．重力势能的变化量不同7．【2014·广东卷】如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。

图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。

在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中A ．缓冲器的机械能守恒B ．摩擦力做功消耗机械能C ．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能8.如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上有一垂直于斜面的固定挡板C，两个质量均为m的物块A用一劲度系数为k的轻弹簧相连，系统处于静止状态，弹簧压缩量为l，如果用一平行于斜面向上的恒力F（F=mg）拉物块A，当A向上运动一段距离x后撤去F,A运动到最高处B 刚好不离开挡板C，重力加速度为g则下列说法正确的是( )A.A沿斜面上升的初始加速度大小为gB.A上升的竖直高度最大为2lC.拉力F的功率随时间均匀增加D.l等于x二．多项选择题9．如图所示，轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端紧靠质量为m的物块（弹簧与物块没有连接），在外力作用下，物块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点。

现撤去外力，物块向右运动，离开弹簧后继续滑行，最终停止于B点。

已知A、B间距离为x，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是A．压缩弹簧过程中，外力对物块做的功为μmg xB．物块在A点时，弹簧的弹性势能为μmgxC．向右运动过程中，物块先加速，后减速D．向右运动过程中，物块加速度先减少，后不断增大10．如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（）A.弹簧的弹性势能不断增大B.弹簧的弹性势能不断减小C.系统机械能不断减小D.系统机械能保持不变11．在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。

现用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为v,则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）( )A.物块A 运动的距离为k mg θsin 2 B.物块A 的加速度为m F 2 C.拉力F 做的功为221mv D.拉力F 对A 做的功等于A 的机械能的增加量12．【2011·山东卷】如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。

开始时a 、b 均静止。

弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F fa ≠0，b 所受摩擦力F fb =0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）A ．F fa 大小不变B ．F fa 方向改变C ．F fb 仍然为零D ．F fb 方向向右13．【2015·海南·8】如图所示，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为△l 1和△l 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间A ．a 1=3gB ．a 1=0C ．△l 1=2△l 2D ．△l 1=△l 214．【2012·四川卷】如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。