以弹簧临界问题为背景探究物体的运动分离情况

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高考物理常见弹簧类问题分析

常见弹簧类问题分析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.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。

一、与物体平衡相关的弹簧问题1.(1999年，全国)如图示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，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.m 1g/k 1B.m 2g/k 2C.m 1g/k 2D.m 2g/k 2此题是共点力的平衡条件与胡克定律的综合题．题中空间距离的变化，要通过弹簧形变量的计算求出．注意缓慢上提，说明整个系统处于一动态平衡过程，直至m 1离开上面的弹簧．开始时，下面的弹簧被压缩，比原长短(m 1 + m 2)g ／k 2，而m l 刚离开上面的弹簧，下面的弹簧仍被压缩，比原长短m 2g ／k 2，因而m 2移动△x ＝(m 1 + m 2)·g ／k 2 - m 2g ／k 2＝m l g／k2．此题若求m l移动的距离又当如何求解?参考答案:C2.S1和S2表示劲度系数分别为k1，和k2两根轻质弹簧，k1>k2；A和B表示质量分别为m A和m B的两个小物块，m A>m B,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来．现要求两根弹簧的总长度最大则应使( )．A.S1在上，A在上B.S1在上，B在上C.S2在上，A在上D.S2在上，B在上参考答案:D3.一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的一端固定，另一端自由，如图所示，求这两根弹簧的劲度系数k1(大弹簧)和k2(小弹簧)分别为多少?(参考答案k1=100N/m k2=200N/m)4.(2001年上海高考)如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态．现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度．(1)下面是某同学对该题的一种解法：解设L1线上拉力为T l，L2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡T l cosθ=mg，T l sinθ=T2，T2=mgtanθ，剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度．因为mgtanθ=ma，所以加速度a=g tanθ，方向在T2反方向．你认为这个结果正确吗?清对该解法作出评价并说明理由．解答：错．因为L2被剪断的瞬间，L1上的张力大小发生了变化．此瞬间T2=mgcosθ， a=gsinθ(2)若将图中的细线L l改为长度相同、质量不计的轻弹簧，其他条件不变，求解的步骤和结果与(1)完全相同，即a=gtanθ，你认为这个结果正确吗?请说明理由．解答：对，因为L2被剪断的瞬间，弹簧L1的长度未及发生变化，T1大小和方向都不变．二、与动力学相关的弹簧问题5.如图所示，在重力场中，将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的木板，木板下面再挂一个质量为m的物体．当剪掉m后发现：当木板的速率再次为零时，弹簧恰好能恢复到原长，(不考虑剪断后m、M间的相互作用)则M与m之间的关系必定为 ( )A.M>mB.M=mC.M<mD.不能确定参考答案:B6.如图所示，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，则重物将被弹簧弹射出去，则在弹射参考过程中(重物与弹簧脱离之前)重物的运动情况是( ) 答案：CA.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[解析] 物体的运动状态的改变取决于所受合外力．所以，对物体进行准确的受力分析是解决此题的关键，物体在整个运动过程中受到重力和弹簧弹力的作用．刚放手时，弹力大于重力，合力向上，物体向上加速运动，但随着物体上移，弹簧形变量变小，弹力随之变小，合力减小，加速度减小；当弹力减至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，此时物体的速度最大；此后，弹力继续减小，物体受到的合力向下，物体做减速运动，当弹簧恢复原长时，二者分离．7.如图所示，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，与弹簧接触后，开始压缩弹簧，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，以下说法中正确的是()参考答案:CA.小球加速度方向始终向上B.小球加速度方向始终向下C.小球加速度方向先向下后向上D.小球加速度方向先向上后向下(试分析小球在最低点的加速度与重力加速度的大小关系)8.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是 ()A.物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速，从B一直减速运动D.物体在B点受到的合外力为零参考答案:C9.如图所示，一轻质弹簧一端与墙相连，另一端与一物体接触，当弹簧在O点位置时弹簧没有形变，现用力将物体压缩至A点，然后放手。

弹簧与物块的分离问题----学生版

“弹簧与物块的分离”模型模型建构：两个物体与弹簧组成的系统。

两个物体在运动到某一位置时就会分开，那么这个位置就是物体间的分离点。

【模型】弹簧与物块的分离【特点】①都要建立动力学方程；②分离条件是：相互作用的弹力F N =0 这个问题可以分成两类“模型”：【模型1】水平面上“弹簧与木块的分离”模型如图1，B 与弹簧相连，而A 、B 是紧靠在一起的两个物体，当弹簧原来处于压缩状态，如果地面是光滑的，则物体A 、B 在向左运动的过程中A 、B 何时分离。

【模型2】竖直面上“弹簧与木块的分离”模型如图2所示，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，重物何时与木板分离？模型典案：【典案1】A 、B 两木块叠放在竖直轻弹簧上，如图3所示，已知木块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 ，若在木块A 上作用一个竖直向上的力F ，使A 由静止开始以0.5 m/s 2的加速度竖直向上做匀加速运动（g=10 m/s 2）（1）使木块A 竖直做匀加速运动的过程中，力F 的最大值；（2）若木块由静止开始做匀加速运动，直到A 、B 分离的过程中，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。

图1 A B O图2m M【案例2】如图5所示，轻弹簧上端固定，下端连接一质量为m的重物，先由托盘托住m，使弹簧比自然长度缩短L，然后由静止开始以加速度a匀加速向下运动。

已知a<g，弹簧劲度系数为k，求经过多少时间托盘M将与m分开？【典例3】如图6所示，一劲度系数为k=800 N / m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12 kg的物体A、和B，物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上。

现要加一竖直向上的力F在上面物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4 s物体B刚要离开地面。

设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10 m / s2，求：（1）此过程中所加外力F的最大值和最小值。

高二物理必修二弹簧分离

高二物理必修二弹簧分离
弹簧分离实验是一种常见的物理实验，主要用于研究弹簧的弹性
性质。

这种实验通常会使用一根弹簧，将其挂在一定高度，并在弹簧
下方放置一个小物块，然后用手将物块从平衡位置稍微拉开一定距离，使其脱离平衡位置后开始自由振动。

在此过程中，我们可以通过观察
物块振动的幅度、周期等参数，来研究弹簧的弹性特性。

弹簧分离实验的原理是基于胡克定律。

根据胡克定律，当弹簧没
有受到外力作用时，其长度保持不变。

但是当外力作用于弹簧上时，
弹簧就会产生形变，并将形变的能量储存起来。

当外力消失时，弹簧
会重新回到原来的状态，释放出形变储存的能量，并产生振动。

当物块离开平衡位置后，它将受到弹簧的拉力和重力的作用。

由
于弹簧和物块的重力均匀分布，因此当物块在振动过程中时，其重力
不会产生影响。

因此，我们可以将弹簧振动的过程视为单自由度振动，其振幅、周期与弹簧初始状态有关。

在实际操作中，我们可以通过测量弹簧的劲度系数、物块的质量
以及振动的数据来求解弹簧的弹性性质。

弹簧分离实验是一项简单而
又易于操作的物理实验，它可以帮助我们更好地理解弹簧的基本物理
特性。

牛顿运动定律的应用弹簧类临界问题

牛顿运动定律的应用弹簧类临界问题
目录
• 牛顿运动定律概述 • 弹簧的特性与分类 • 弹簧类临界问题分析 • 牛顿运动定律在弹簧类临界问题中的应用 • 实例分析 • 结论与展望
01
牛顿运动定律概述
牛顿第一定律
总结词
惯性定律，物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
详细描述
该定律描述了物体的运动状态与外力之间的关系，即当外力为零时，物体将保持其原始运动状态，无论是静止还是匀速直线运动。
动态临界问题
总结词
动态临界问题涉及到物体在弹簧力的作用下产生的动态变化，需要分析物体的加速度和速度。
VS
详细描述
在动态临界问题中，需要考虑物体在弹簧力的作用下产生的加速度和速度变化。通过分析这些物理量的变化规律，可以确定物体运动的状态以及达到稳定运动所需的条件。
振动临界问题
总结词
振动临界问题涉及到弹簧振动的稳定性，需要分析振动的周期和能量。
特点
线性弹簧的弹力与伸长量或压缩量之间呈线性关系，这种关系在一定范围内是线性的，超出这个范围，弹簧的弹力与伸长量或压缩量之间的关系不再是线性的。
非线性弹簧
非线性弹簧
在拉伸或压缩过程中，弹簧的弹力与伸长量或压缩量不成正比，这种弹簧称为非线性弹簧。非线性弹簧的弹力大小不能通过胡克定律计算。
特点
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非线性弹簧的弹力与伸长量或压缩量之间呈非线性关系，这种关系在整个范围内都是非线性的。非线性弹簧通常用于需要更精确控制的场合。
等效弹簧常数
等效弹簧常数
在某些情况下，可以将多个不同弹簧等效为一个单一的弹簧，这个等效的弹簧常数称为等效弹簧常数。等效弹簧常数是多个不同弹簧常数的组合，能够等效地描述多个弹簧的整体行为。

弹簧分离原理

弹簧分离原理
弹簧分离原理是指通过施加外力使弹簧从原有的连接状态中脱离出来，使其与其他零件分离。

弹簧分离原理通常应用在机械装置、弹簧减震器、电子设备等领域中。

在实际应用中，弹簧分离通常通过以下几种方式来实现：
1. 解除约束力：弹簧与其他零件之间存在约束力，如卡扣、钩子等固定装置。

通过解除这些约束力，可以使弹簧分离出来。

例如，对于一个扣在物体上的弹簧，我们可以通过将扣子解开或者将物体从扣子上取下来，使弹簧分离出来。

2. 施加力矩：在某些情况下，弹簧与其他零件之间存在旋转约束，例如用螺钉或销连接的弹簧。

这时，可以通过施加适当的力矩，使弹簧与其他零件分离。

例如，使用扳手或螺丝刀扭动螺钉，解开弹簧与螺钉连接的约束。

3. 压缩或拉伸力：弹簧通常是通过压缩或拉伸来储存和释放能量的。

当我们需要分离弹簧时，可以通过施加相反的压缩或拉伸力，使得弹簧的应力达到临界值，从而分离出来。

例如，用手或者工具对弹簧进行压缩或拉伸，使其断开与其他零件的连接。

需要注意的是，在进行弹簧分离时，需要根据具体情况选择适合的方法，并注意安全。

如果遇到困难或者不确定的情况，最好请专业人士或者工程师进行操作。

弹簧专题3

2005年高考专题复习------弹簧相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。

对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。

抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。

现今对于弹簧连接的物体的分离是高考的热点，也是学生理解的难点，下面就弹簧连接的物理列几个典型例子加以说明。

例1、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7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。

分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x 时，物体受重力mg ，弹簧的弹力F=kx和平板的支持力N 作用。

据牛顿第二定律有：mg-kx-N=ma 得N=mg-kx-ma当N=0时，物体与平板分离，所以此时k a g m x )(-=因为221at x =，所以kaa g m t )(2-=。

例2、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P 处于静止，P 的质量m=12kg ，弹簧的劲度系数k=300N/m 。

现在给P 施加一个竖直向上的力F ，使P 从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s 内F 是变力，在0.2s 以后F 是恒力，g=10m/s 2,则F 的最小值是，F 的最大值是。

．分析与解：因为在t=0.2s 内F 是变力，在t=0.2s 以后F 是恒力，所以在t=0.2s 时，P 离开秤盘。

此时P 受到盘的支持力为零，由于盘和弹簧的质量都不计，所以此时弹簧处于原长。

在0_____0.2s 这段时间内P 向上运动的距离：x=mg/k=0.4m 因为221at x =，所以P 在这段时间的加速度22/202s m tx a == 当P 开始运动时拉力最小，此时对物体P 有N-mg+F min =ma,又因此时N=mg ，所以有F min =ma=240N. 当P 与盘分离时拉力F 最大，F max =m(a+g)=360N.例3．如图9所示，一劲度系数为k =800N/m 的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m =12kg 的物体A 、B 。

弹簧分离分析实验报告

弹簧分离分析实验报告实验名称：弹簧分离分析实验实验目的：1. 了解弹簧的分解结构和工作原理；2. 掌握弹簧分离分析实验的基本方法和步骤；3. 研究不同条件下弹簧分离的影响因素。

实验器材：1. 弹簧切割器2. 弹簧钳3. 拉力计4. 实验样品：不同材质或不同粗细的弹簧5. 支架6. 量具：卡尺、游标卡尺实验原理：弹簧是一种能够吸收和储存机械能的装置。

它通常由一根或多根线圈或板材组成，具有一定的弹性和变形能力。

弹簧分离指的是在加载弹簧时，当受力超过弹簧的极限强度产生塑性变形时，弹簧产生断裂或脱离的现象。

实验步骤：1. 将实验样品放置在支架上，并固定好；2. 使用弹簧切割器将弹簧切割成等长度的样品；3. 使用弹簧钳将样品的一端固定在支架上，另一端利用拉力计施加力；4. 反复测量并记录每次施加的力和拉伸位移，直至弹簧出现分离现象；5. 将实验结果整理并进行分析。

实验结果和分析：1. 实验样品的不同材质对弹簧的分离强度有明显的影响。

通常来说，弹簧的材质越坚硬，分离强度越大。

对于钢制弹簧和铁制弹簧来说，它们具有较高的强度和刚度，分离强度较高。

而对于橡胶弹簧和塑料弹簧来说，它们的分离强度较低。

2. 实验样品的不同粗细也会对弹簧的分离强度产生影响。

通常来说，弹簧的粗细越粗，分离强度越大。

这是因为粗细弹簧的截面积大，可以承受更大的力。

3. 实验中还可以观察到弹簧分离时的变形特点。

当受力超过弹簧的极限强度时，弹簧会发生可见的塑性变形，并最终断裂或脱离。

通过观察弹簧的塑性变形情况，可以判断弹簧材料的韧性和可靠性。

实验总结：通过弹簧分离分析实验，我们可以更加深入地了解弹簧的结构和工作原理，以及不同因素对弹簧分离强度的影响。

实验结果可以为工程设计和弹簧选用提供一定的参考依据。

此外，通过实验还可以培养实验探究的能力和科学思维的方法。

弹簧作用下物体之间相互分离的条件

1 弹簧作用下物体之间相互分离的条件轻质弹簧作用下相互接触的两个物体（其中一个物体与弹簧的一端相连）分离的临界条件是：两个物体仍保持接触、且加速度相同，但没有弹力作用.据此易知弹簧可能处于原长、伸长或压缩状态.现逐一介绍.1. 物体分离时，弹簧恢复原长【例1】如图1所示，一根原长为L 的轻质弹簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一个质量为m 的物体A ，A 静止时弹簧的压缩量为ΔL 1，在A 上再放一个质量也是m 的物体B ，待A 、B 静止后，在B 上施加一个竖直向下的力F ，使弹簧再缩短ΔL 2(ΔL 2＞2ΔL 1).这时弹簧的弹性势能为E P .突然撤去力F ，则B 脱离A 向上飞出的瞬间，弹簧的长度应为____________，这时B 的速度为___________.分析：确定A 、B 分离时弹簧的状态是解题关键.因为A 、B 即将分离时有：AB N =0，且A B a a =， ①B a g =，向下 ②A A Am g k x a m ±⋅∆=，向下 ③ 弹簧伸长时取“+”，压缩时取“-” 图1解①-③得：0x ∆=，即A 、B 分离时，弹簧恢复原长. （特殊地：当0A a =时，弹簧处于压缩状态，A 、B 尚未分离.）解答：由上述分析知A 、B 分离时，弹簧恢复原长，弹簧的长度为L.设A 、B 分离时的共同速度为v ，从撤去F 到A 、B 将要分离的过程中，由机械能守恒定律得：21212(2)2P E v mg l l =+∆+∆（2m ）解得v =2. 物体分离时，弹簧处于压缩状态【例2】如图2所示，物体A 静止在台秤的秤盘B 上，A 的质量为10.5,A m kg =B 的质量为 1.5B m kg =，弹簧质量不计，劲度系数800k =N/m.现给A 施加一个竖直向上的力F ，使它向上做匀加速直线运动，已知力F 在开始的t =0.2s 内是变力，此后是恒力，求F 的最小值和最大值各是多少？分析：确定A 、B 分离时弹簧的状态是解题关键.因为A 、B 即将分离时有：AB N =0，且A B a a =， ① 图2。

弹簧连接物体的分离问题

弹簧连接物体的分离问题临界条件：①两物体仍然接触、但弹力为零；②速度和加速度相等。

情况1：弹簧与物体分离——弹簧原长时情况2：弹簧连接的B与固定的板C分离——B、C间弹力为零、弹簧拉力等于B重力向下分力1、如图所示，在倾角为θ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m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一个固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力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和从开始到此时物块A的位移d.（重力加速度为g）情况3：物块P与弹簧连接的M分离——P、M间弹力为零、P、M加速度相等2、一弹簧秤的秤盘质量M=1.5 kg，盘内放一物体P，物体P的质量m=10.5 kg，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，系统处于静止状态，如图1—10—10所示.现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速运动，已知在头0.2 s内F是变力，在0.2 s以后是恒力.求F的最小值和最大值各是多少?(g=10 m/s2)3、固定在水平面上的竖直轻弹簧，上端与质量为M的物块B相连，整个装置处于静止状态时，物块B位于P处，如图所示．另有一质量为m的物块C，从Q处自由下落，与B相碰撞后，立即具有相同的速度，然后B、C一起运动，将弹簧进一步压缩后，物块B、C被反弹．下列结论中正确的是（）A．B、C反弹过程中，在P处物块C与B相分离B．B、C反弹过程中，在P处物C与B不分离C．C可能回到Q处D．C不可能回到Q处“弹簧与物块的分离”模型太原市第十二中学姚维明模型建构：两个物体与弹簧组成的系统。

两个物体在运动到某一位置时就会分开，那么这个位置就是物体间的分离点。

斜面弹簧连接的两物体分离时的条件

斜面弹簧连接的两物体分离时的条件下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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高中物理弹簧分离问题

高中物理弹簧分离问题高中物理弹簧分离问题及解释弹簧分离的相关问题•弹簧分离的定义是什么？•弹簧分离的原理是什么？•弹簧分离的影响因素有哪些？•弹簧分离与弹力的关系是什么？•弹簧分离时的能量转换过程是怎样的？弹簧分离的解释•弹簧分离是指停止施加外力的情况下，原本被压缩或拉伸的弹簧逐渐恢复到其自然长度或形态的过程。

•弹簧分离的原理是弹簧的弹性变形与分子的势能储存有关。

当外力施加在弹簧上时，分子间的力会使弹簧产生形变，而形变所储存的势能会使弹簧恢复到其自然状态。

•弹簧分离的影响因素包括弹簧的刚度、形状、材质以及外界环境的温度等。

刚度越大的弹簧需要更大的力来分离，而温度的变化会影响分子间的距离，从而影响弹簧的弹性变形能力。

•弹簧分离与弹力之间存在直接的关系。

弹簧的分离会产生弹力，弹力的大小与弹簧分离的位移成正比。

•在弹簧分离的过程中，原本储存的势能会逐渐转化为动能，并最终消耗掉。

这个能量转换的过程符合能量守恒定律。

以上是关于高中物理弹簧分离的相关问题及其解释。

通过了解弹簧分离的定义、原理、影响因素、与弹力的关系以及能量转换过程，我们可以更好地理解弹簧分离的基本概念和物理原理。

弹簧分离的实际应用•弹簧分离在机械工程领域中有广泛应用，例如弹簧减震器、弹簧悬挂系统等。

通过控制弹簧分离的程度，可以实现对机械系统的减震、缓冲和调节功能。

•弹簧分离还应用于弹簧测力计中，通过测量弹簧分离的位移或力的大小，可以间接测量被测物体的力或负荷。

•弹簧分离也被用于弹簧尺的设计。

通过控制弹簧的刚度和分离位移，可以实现精确的测量和调节功能。

弹簧分离的扩展问题•弹簧分离和弹簧的压缩有何区别？•弹簧分离的速度是否会影响弹簧的分离过程？•为什么弹簧分离后会有弹簧振动的现象？•弹簧分离的过程中是否会有能量损失的情况发生？•弹簧的分离距离与弹簧的形变程度是否成正比？以上是对弹簧分离问题的相关说明和扩展问题的提出。

通过深入探讨和研究这些问题，可以进一步加深对弹簧分离的理解和应用。

与弹簧有关的物理问题分析(物理)

与弹簧有关的物理问题分析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.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。

一、与物体平衡相关的弹簧问题1.如图示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，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.m 1g/k 1B.m 2g/k 2C.m 1g/k 2D.m 2g/k 2参考答案:C2.S 1和S 2表示劲度系数分别为k 1，和k 2两根轻质弹簧，k 1>k 2；A 和B 表示质量分别为m A 和m B 的两个小物块，m A >m B ,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来．现要求两根弹簧的总长度最大则应使( )．A.S 1在上，A 在上B.S 1在上，B 在上C.S 2在上，A 在上D.S 2在上，B 在上参考答案:D3.一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m ，它们的一端固定，另一端自由，如图所示，求这两根弹簧的劲度系数k 1(大弹簧)和k 2(小弹簧)分别为多少?(参考答案k 1=100N/m k 2=200N/m)4.如图所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L 2水平拉直，物体处于平衡状态．现将L 2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度．(1)下面是某同学对该题的一种解法：解：设L 1线上拉力为T l ，L 2线上拉力为T 2，重力为mg ，物体在三力作用下保持平衡T l cosθ=mg，T l sinθ=T2，T2=mgtanθ，剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度．因为mgtanθ=ma，所以加速度a=g tanθ，方向在T2反方向．你认为这个结果正确吗?清对该解法作出评价并说明理由．解答：错．因为L2被剪断的瞬间，L1上的张力大小发生了变化．此瞬间T2=mgcosθ， a=gsinθ(2)若将图中的细线L l改为长度相同、质量不计的轻弹簧，其他条件不变，求解的步骤和结果与(1)完全相同，即a=gtanθ，你认为这个结果正确吗?请说明理由．解答：对，因为L2被剪断的瞬间，弹簧L1的长度未及发生变化，T1大小和方向都不变．二、与动力学相关的弹簧问题5.如图所示，在重力场中，将一只轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的木板，木板下面再挂一个质量为m的物体．当剪掉m后发现：当木板的速率再次为零时，弹簧恰好能恢复到原长，(不考虑剪断后m、M间的相互作用)则M与m之间的关系必定为 ( )A.M>mB.M=mC.M<mD.不能确定参考答案:B6.如图所示，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，则重物将被弹簧弹射出去，则在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)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参考答案：C7.如图所示，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，与弹簧接触后，开始压缩弹簧，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，以下说法中正确的是()参考答案:CA.小球加速度方向始终向上B.小球加速度方向始终向下C.小球加速度方向先向下后向上D.小球加速度方向先向上后向下(试分析小球在最低点的加速度与重力加速度的大小关系)参考答案:C8.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是 ( )A.物体从A 到B 速度越来越大，从B 到C 速度越来越小B.物体从A 到B 速度越来越小，从B 到C 加速度不变C.物体从A 到B 先加速后减速，从B 一直减速运动D.物体在B 点受到的合外力为零参考答案:C9.如图所示，一轻质弹簧一端与墙相连，另一端与一物体接触，当弹簧在O 点位置时弹簧没有形变，现用力将物体压缩至A 点，然后放手。

高中物理弹簧物块临界问题

高中物理弹簧物块临界问题高中物理里有一个经典的弹簧物块临界问题，这个问题真是让人又爱又恨，听起来简单，但实际一想，脑袋就开始“打结”了。

说到弹簧，大家肯定都见过，那个细细的金属线圈，看上去很普通，但当你一拉一压的时候，它就像个小魔术师，瞬间把能量储存起来，然后又在你意想不到的时候“嘭”地弹回来。

这种感觉就像是逗猫玩，猫咪刚开始很淡定，忽然被你逗得扑了过去，哈哈，太搞笑了。

不过，弹簧可不是随便玩玩的。

这里有个“临界”问题，听起来很高大上，其实就是在说，当我们把一个物块放在弹簧上，弹簧的反作用力和物块的重力相平衡时，就会出现一种神奇的状态。

这种状态就像是“平衡”二字给我们打了个招呼，让我们不禁感叹，原来物理世界也是有它的小秘密。

想象一下，如果物块太重，弹簧就会被压得扁扁的，像个被打趴下的小猫；而如果太轻，弹簧就会高高兴兴地弹起来，像是得了糖一样，心情愉悦。

要知道，弹簧的“硬度”也是关键，它决定了弹簧能承受多大的压力。

如果弹簧太软，放上一个小石头，它就像个小姑娘一样，立马就趴下了；如果弹簧太硬，那可真是要“小心翼翼”，不然一不小心把它“搞坏”了，后果可就不堪设想。

朋友们，这可真是个需要耐心和技巧的游戏，不然就像在玩“吃豆人”，总是被追着跑，简直要崩溃。

在解决这个问题的时候，我们经常要用到胡克定律，听起来很复杂，其实就是个简单的道理：弹簧的伸长量和所受的力成正比。

就像拉皮筋，越拉越长，越用力，越扯得远。

可别小看这个比例，它可是我们破解弹簧奥秘的钥匙，搞清楚了，后面的事情就简单多了。

可以想象一下，当你在解这个问题的时候，就像是在侦探小说里，逐渐发现真相，心里那种“啊，原来是这样”的感觉，真是妙不可言。

临界问题的求解就像是爬山，一开始看上去陡峭，心里难免会有点儿紧张，手心出汗。

但是，当你一步一步地往上走，慢慢感受到气温的变化，甚至耳边传来微风的声音，心中也渐渐平静下来，突然一抬头，哇，山顶的风景真是美到爆，所有的辛苦都是值得的。

弹簧与物块分离临界条件

弹簧与物块分离临界条件1. 引言：弹簧的奇妙之旅说到弹簧，大家是不是第一反应就是那种用来拉拉扯扯的金属小玩意儿？没错，弹簧就是那么个东西，简单却又神奇。

就像是小孩玩弹弓一样，弹簧也有它的奥秘，只不过它不需要你用力把小石头射出去。

今天咱们就聊聊弹簧和物块之间的分离故事，尤其是当它们分开的时候，那种“咔嚓”一声的奇妙时刻。

话说这可不仅仅是个物理问题，简直就是个生活哲学嘛，哈哈！2. 弹簧的力量：离开与不离开2.1 弹簧的工作原理弹簧的工作原理其实不复杂，就像我们生活中的很多事情一样，有时候放松一下，反而会更加顺利。

弹簧在受力的时候，会被压缩或者拉伸，一旦力量超过了它的承受能力，它就会被迫离开原来的位置。

就像一段感情，有时候磨合得好好的，突然间就因为一件小事“崩了”。

所以说，弹簧跟人一样，得有个“临界点”，到那个时候，咔嚓一下，分开了就分开了。

2.2 临界条件的理解那么，什么是临界条件呢？简单来说，就是弹簧和物块之间的那个“点”，一旦越过了这个点，它们就不再相互依赖了。

可以想象一下，假设你有一个小球放在弹簧上面，当你慢慢施加压力，球开始往下沉。

当压力越来越大，直到弹簧再也承受不住的时候，啪的一声，球就滚走了。

嘿，这就是分离的瞬间，真是“说走就走”的旅程啊！这时候，弹簧和物块之间的联系就像是爱情故事的结束，回忆虽然美好，但已然成过去。

3. 分离后的世界：自由与孤独3.1 自由的代价分开之后，弹簧和物块各自进入了新的世界。

弹簧可能会感到一阵轻松，终于可以伸展开来，不再被压迫。

而物块呢，虽然失去了弹簧的支持，但也获得了前所未有的自由。

这就像我们常说的“自由的代价”，有时候放弃了一些东西，才能迎来新的开始。

比如，结束一段关系，虽然痛苦，却也能让人重新找回自己。

3.2 孤独的感受不过，分离的同时也带来了孤独感。

弹簧再怎么弹，也不会有物块的陪伴。

就像朋友聚会时，突然少了一个人，大家的气氛就显得有点冷清。

其实，弹簧也好，物块也罢，彼此之间的分离不是简单的“分道扬镳”，而是一种微妙的失去。

弹簧模型中分离点问题剖析

弹簧模型中分离点问题剖析作者：郭开祥来源：《中学生数理化·自主招生》2019年第08期弹簧模型·是高考考查的热点，涉及弹簧膜型中的临界分离点问题也是同学们学习时的难点。

现对弹簧模型中分离点的几种情景进行剖析，并得出一些有价值的结论，希望对同学们的复习备考有所帮助。

如图1甲、乙、丙所示，轻质弹簧一端固定在墙（地上），另一端系在物块A上，物块A 和B不粘连，用力F推物块B至弹簧压缩状态后撤去力F，物块A、B向右（斜向上、向上）运动，分析物块A和B的分离点。

力F后，系统将以O点为中心，以x为振幅在竖直平面内上下做简谐运动，因为木块A、B会在弹簧处于原长时分离，所以若要使木块A、B不分离，则须满足x≤b，解得F≤2mg。

3.变式讨论：如图4所示，弹簧一端固定在斜面下端，另一端放置A和B两个小物块，物块A和B不粘连，开始时物块A、B静止在斜面上。

现用力F拉物块B使其沿斜面向上运动，物块A和B与接触面间的动摩擦因.数都是μ，试分析物块A和B分离的位置。

例3 如图5所示，平行于光滑斜面的轻弹簧的劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端與物块A连接，物块B沿斜面叠放在物块A上但不粘连。

物块A、B的质量均为m，初始时两物块均静止。

现用平行于斜面向上的拉力F（未知）拉动物块B，使其做加速度为。

的匀加速运动，重力加速度为g，则物块A、B经过多长时间分离？跟踪训练1.如图6所示，倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，质量均为m的物块A和B并排放在斜面上，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A.B处于静止状态。

若物块A、B粘连在一起，用一沿斜面向上的力T缓慢拉物块B，当力T=1/4mg时，物块A的位移为L;若物块A、B不粘连，用一沿斜面向上的恒力F作用在物块B上，当物块A 的位移为L时，物块A、B恰好分离。

重力加速度为g，不计空气阻力。

求弹簧的劲度系数k 和恒力F的大小。

高一物理弹簧临界问题

高一物理弹簧临界问题
高一物理弹簧的临界问题是一个涉及动力学和弹力学的复杂问题。

以下是解决此类问题的一般步骤：
1. 分析物体的受力情况：对于与弹簧相连的物体，我们需要分析其受到的重力、弹力和其他可能的力。

2. 确定临界条件：弹簧的临界状态通常发生在其形变量最大或最小的时候。

这些临界状态可能是物体速度为零、加速度为零、弹簧伸长量或压缩量最大等。

3. 运用动力学方程：根据牛顿第二定律，结合物体在临界点的速度和加速度信息，可以建立动力学方程。

4. 求解方程：解方程以找到物体的速度、加速度、弹簧的形变量等。

5. 考虑能量守恒：在某些情况下，弹簧的弹力可能会引起其他形式的能量变化，如动能和势能的相互转化。

在这种情况下，需要使用能量守恒定律来解决问题。

6. 分析多过程问题：对于涉及物体与弹簧相互作用的多过程问题，需要仔细分析每个过程中的受力情况和运动状态，并找出临界条件。

7. 总结答案：根据以上步骤，可以总结出物体与弹簧相互作用时的运动规律和临界条件，从而得出最终答案。

解决此类问题需要深入理解牛顿运动定律、能量守恒定律和胡克定律的应用，并且能够灵活运用这些知识来分析复杂的物理情景。

如有需要，可以查阅相关资料或咨询物理老师。