弹簧在形变的不同阶段的受力分析PPT课件 人教课标版

x1 C 1.小球先做自由落体运动。
x\max
2.小球在刚接触弹簧时受到重 D 力mg和弹力F，但mg>F，合
力向下，加速度向下，且大小 为 a＝(mg-F)/m ,由于F增大， 故a减小，因此从B到C做加速 度逐渐减小的加速度运动。
3.当达到C点时，mg＝F，此时a＝0，v最大。
a
Mg>kx a=(mgkx)/m
F1’
mgcosθ
θ
mgcosθ
mg
如图，一根弹簧的左端固定在墙上，一木块放 在光滑的水平面上，给木块一个水平向左的速 度，从木块刚接触弹簧到把弹簧压缩到最短的 时间内，木块将做的运动是（ ）
A.匀减速运动
B.匀加速运动
C.速度减小，加速度减小
D.速度减小，加速度增大
分析：从木块刚接触弹簧到把弹簧压缩到最短的 过程如图。
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2 0．命运是那些懦弱和认命的人发明的！
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２1．人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！
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２2．世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的．
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２3．昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金．
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２4．一直割舍不下一件事，永远成不了!
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２5．扫地，要连心地一起扫！
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２6．不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力．
弹簧的瞬时状态及动态分 析
榆社中学高一物理组
如图，质量分别为m、2m的A、B两物体之 间用细线相连， A物体用弹簧悬挂，弹 簧的质量不计，使系统处于平衡状态， 当悬线突然被烧断的瞬间，求A、B两物 体的加速度。
分析:系统处于平衡状态时,分别对两物体进行受力分析. F
aA
F
F=mg+FB
FA=2mg
FA=FB
FA=FB=2mg
F=3mg
当悬线突然被烧断的瞬间, FA、FB突然消失。 两物体进行受力如图。
A mg
FB
FA
A mg
FA=f-mg=2mg aA=FA/m=2g 竖直向上
FB=2mg
aB=FB/2m=g 竖直向下
B aB B
2mg
2mg
一 ,瞬时状态的分析 讨论物体在某一时刻的加速度与力的关系,关键是 瞬时状态出现的前后受力 情况的分析与对比. 方法：
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13、成功＝艰苦劳动＋正确方法＋少说空话 －－爱因斯坦
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14、不经历风雨，怎能见彩虹 －《真心英雄》
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15、只有登上山顶，才能看到那边的风光。
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16只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。
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17、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。
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1 8．成功，往往住在失败的隔壁！
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1 9 生命不是要超越别人，而是要超越自己．
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1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。 ——弗莱格
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2、重复是学习之母。 ——狄慈根
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3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。 ——利希顿堡
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4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 ——B.V
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5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。 ——洛 克
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具体步骤： 1.首先确定研究对象的运动方向。 2.然后对物体进行受力分析，并确定合力方向，可判 断物体速度大小的变化。 3.结合物体的运动特点，判断有无变力及其变化规律， 进而判断合力及加速度的变化。
A
如图，小球在空气中自由
V
下落，从接触弹簧到把弹
簧压缩到最低点的过程中， B 分析速度及加速度的变化。
6、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。 ——阿卜·日·法拉兹
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7、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基
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8、聪明出于勤奋，天才在于积累 －－华罗庚
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9、好学而不勤问非真好学者。
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10、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
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11、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废 －茅以升
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12、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦 －－屠格涅夫
分析:剪断l2前，物体受力如图，由 平衡条件G=F1cosθ,F2=F1sinθ.得 F2=mgtanθ
l2 F2
l1 θ F1
mg
剪断l2的瞬间F2=0,弹簧的形变量未来
得及发生变化，弹簧的弹力大小、方向
F1
都不发生变化.
所以物体所受的合力于F2等大反向，由
牛顿第二定律Gtanθ=ma,得a=gtanθ.
a
Mg=kx1
Mg<kx A=(kxmg)/m
mg<kxmax
4.小球继续向下运动，F继续增大，F>mg，合力方向向上，加速度向上，大小为 a＝(F－mg)/m,a逐渐增大，因此从C到D小球做加速度增大的减速运动。
5.到达最低点D速度为0，加速度最大。
思考：
那么小球到达最低点后，速 度为0，从此时起是否还会运动？ 如运动会做什么样的运动？
mg
若把上题中的轻弹簧改为长度相等的
细线l2,如图,其他条件不变,求剪断 l2瞬间球的加速度.
l2
l1 θ
由于l1是细线, 是不可拉伸的刚性绳, 当线上的张力发生变化时,细线的长度
形变量忽略不计,因此,当剪断l2的瞬 间,F2突然消失,l1线上的张力发生突 变,这时物体受力如图.
F1 F2
mg
F1`=mgcosθ, mgsinθ=ma 得a=gsinθ
第二种是弹簧(或橡皮绳)该种物体的特点是形变量大,形 变及弹力不能立即消失,形变恢复需要较长时间,在求解瞬时 问题中,其弹力的大小往往可以看成不变.
１.如图,一质量m为的物体系于长度分别 为l1、l2的轻弹簧和细线上, 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,求剪断瞬间物体的加速度.
对该过程中的木块进行受离分析，弹力即为木 块所受合力。由胡克定律可知，F=kx, a=F/m=kx/m, x增大，故a也增大;又a与反向， V减小
x
V0
V FN
F
mg
a
xmax
二.合力、加速度、速度关系的动态分析
此类问题的关键是： 1.由合力 的变化确定加速度的变化。 2.由加速度和速度的方向关系确定速度变化。同向则速度增 加，反向速度减小。
1 .分析研究对象在该瞬时之前的受力情况(往往是平衡 状态)
2 .发生瞬时变化后据题意去掉或添加消失的力或新增 的力,确定好物体的合力.
3 .与研究对象接触的物体可为两种:
第一种是只能发生微小形变的刚性接触物,如杆面 非 弹性绳,它们产生 消失可在瞬间完成,随着状态的变化发生 突变,不需要形变恢复时间,一般题目中所含细线和接触面在 不加特殊说明均可按该种情况处理.