为了帮助各位学生掌握教材重点,更好地高效率的进行学习,高考网为大家整理了高中各科知识点教案,让同学们明确教学目标,有针对性的学习。以下是《高一物理教案:弹簧类模型中的最值问题》,供大家参考,希望对大家有所帮助。 高一物理教案:弹簧类模型中的最值问题 高考专题复习:弹簧类模型中的最值问题 在高考复习中,常常遇到有关“弹簧类”问题,由于弹簧总是与其他物体直接或间接地联系在一起,弹簧与其“关联物”之间总存在着力、运动状态、动量、能量方面的联系,因此学生普遍感到困难,本文就此类问题作一归类分析。 一、最大、最小拉力问题 例1. 一个劲度系数为k=600N/m的轻弹簧,两端分别连接着质量均为m=15kg的物体A、B,将它们竖直静止地放在水平地面上,如图1所示,现加一竖直向上的外力F在物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.5s,B物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内,且g=10m/s2)。求此过程中所加外力的最大和最小值。 解析:开始时弹簧弹力恰等于A的重力,弹簧压缩量,0.5s末B物体刚要离开地面,此时弹簧弹力恰等于B的重力,,故对A物体有,代入数据得。刚开始时F为最小且,B物体刚要离开地面时,F为最大且有,解得。 二、最大高度问题 例2. 如图2所示,质量为m的钢板与直立弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,平衡时弹簧的压缩量为。一物体从钢板正上方距离为的A处自由下落打在钢板上,并立即与钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动,已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点,若物体质量为2m仍从A处自由下落,则物块与钢板回到O点时还有向上的速度,求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。 解析:物块碰撞钢板前作自由落体运动,设表示物块与钢板碰撞时的速度,则: ① 物块与钢板碰撞后一起以v1速度向下运动,因碰撞时间极短,碰撞时遵循动量守恒,即: ② 刚碰完时弹簧的弹性势能为,当它们一起回到O点时,弹簧无形变,弹性势能为0,根据机械能守恒有: ③ 设表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始向下运动的速度,由动量守恒有: ④ 碰撞后,当它们回到O点时具有一定速度v,由机械能守恒定律得: ⑤ 当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时两者分离,分离后,物块以v竖直上升,其上升的最大高度: ⑥ 解①~⑥式可得。 (责任编辑:admin) |