對一道含彈簧的典型物理試題的思考和拓展

寧鵬程

對于一些典型的物理試題，我們要對它們進行深入研究，研究它們的物理本質，對它們要追根索源，反復探究，以期達到舉一反三，運用自如，這樣久而久之我們會發現物理解題的規律，增強我們學習物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時物體處于靜止狀態.現用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體的位移x的關系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態

B.彈簧的勁度系數為7.5 N/cm

C.物體的質量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設彈簧的勁度系數為K，初始時物體處于靜止狀態

時，設此時彈簧的壓縮量為x1，

對物體得：

Kx1=mg①

現用豎直向上的拉力F作用在物體上，設物體做勻加速運動的加速度大小為a，設此時彈簧的壓縮量

為x2，

對物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時，此時物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時彈簧處于原長，所以答案A錯誤.

對于一些典型的物理試題，我們要對它們進行深入研究，研究它們的物理本質，對它們要追根索源，反復探究，以期達到舉一反三，運用自如，這樣久而久之我們會發現物理解題的規律，增強我們學習物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時物體處于靜止狀態.現用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體的位移x的關系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態

B.彈簧的勁度系數為7.5 N/cm

C.物體的質量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設彈簧的勁度系數為K，初始時物體處于靜止狀態

時，設此時彈簧的壓縮量為x1，

對物體得：

Kx1=mg①

現用豎直向上的拉力F作用在物體上，設物體做勻加速運動的加速度大小為a，設此時彈簧的壓縮量

為x2，

對物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時，此時物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時彈簧處于原長，所以答案A錯誤.

對于一些典型的物理試題，我們要對它們進行深入研究，研究它們的物理本質，對它們要追根索源，反復探究，以期達到舉一反三，運用自如，這樣久而久之我們會發現物理解題的規律，增強我們學習物理的興趣.

下面舉例說明.

引題如圖1所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧連接），初始時物體處于靜止狀態.現用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體的位移x的關系如圖2所示（g=10 m/s2），則正確的結論是（）.

圖1圖2

A.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態

B.彈簧的勁度系數為7.5 N/cm

C.物體的質量為3 Kg

D.物體的加速度為5 m/s2

解析

設彈簧的勁度系數為K，初始時物體處于靜止狀態

時，設此時彈簧的壓縮量為x1，

對物體得：

Kx1=mg①

現用豎直向上的拉力F作用在物體上，設物體做勻加速運動的加速度大小為a，設此時彈簧的壓縮量

為x2，

對物體由牛頓第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此過程，物體的位移為：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由圖2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B錯誤.

ma=10 N ⑤

物體與彈簧分離時，此時物體與彈簧間的彈力剛好為零，此時彈簧處于原長，所以答案A錯誤.