中考物理经典题型辅导:弹簧模型的知识点和经典例题讲解!弹簧模型的重难点解析!
中考 来源:网络 编辑:小蜜蜂 2019-12-31 15:38:20

  中考物理的一些经典的题型在每年的中考中都会成为热点,并且一些经典的题型也会换着各种的花进行出题,不过万变不离其宗,对于这些题型,伊顿教育小编也给大家进行逐个的讲述,本次我们讲述的是弹簧模型,这个类型的题目是经常会遇到的,并且是经常考察的对象,我们只要掌握其中的一些原理,并且对于这个模型中需要考虑的一些细节掌握到位,并灵活的运用,中考的弹簧模式将不再是难事。

中考物理经典题型辅导:弹簧模型的知识点和经典例题讲解!弹簧模型的重难点解析!

  在物理世界里,能量守恒定律是较根本较的规律,制约并指导着宇宙中一切事物的运转,在初中范围内,我们接触更多的,则是能量守恒定律在特殊情况下的表达—机械能守恒定律,在机械能守恒定律的应用里,弹簧模型则是难度较高的问题,中考中涉及不少哦,不管是要理解定律本身,还是想在考试中取得,都是得掌握的内容。

  那么,要解决弹簧模型,需要得知道哪些基础知识?又得按照怎样的方式来分析呢?

  弹簧模型

  【模型简介】弹簧模型是受力与运动关系以及机械能守恒定律的综合运用,主要考察物理过程的认知,虽然在初中阶段没有牵涉计算,由于信息量大分析量也大,对于物理思维能力的要求很高,属于力学中的难点知识,需要重点攻克。

中考物理经典题型辅导:弹簧模型的知识点和经典例题讲解!弹簧模型的重难点解析!

  上图A、B、C点分别是弹簧处于自由伸长时,小球受到的弹力和重力相等时,小球被压缩到较低点时的点。(不计空气阻力)

  现在我们分别从受力、运动、能量三方面来分析从C点到A点小球的变化。

  在整个过程中,小球始终受到竖直向上的F和竖直向下的G。

  在CB段 受力分析:小球受到的F>G,F合=F-G F合方向和F相同,竖直向上

  运动分析:向上加速运动

  能量分析:小球速度增加,动能增加;小球高度增加,重力势能增加;弹簧压缩量减少,弹簧弹性势能减少;弹簧弹性势能

  转化为小球的动能和重力势能

  在 B点 受力分析:小球受到的F=G

  运动分析:小球加速结束,速度达到较大值

  能量分析:小球速度较大,动能较大

  在BA段 受力分析:小球受到的F

  运动分析:运动方向与合力方向相反,向上做减速运动

  能量分析:小球速度减少,动能减少;小球高度增加,重力势能增加;弹簧压缩量减少,弹簧弹性势能减少;弹簧弹性势能和小球的动能转化为小球重力势能

  对小球和弹簧整个系统而言:能量只在它们之间转化,整个系统机械能守恒;

  对小球而言:弹簧的弹性势能转化为小球的机械能,所以小球机械能一直在增加,不守恒;

  对弹簧而言:同理,弹簧的弹性势能一直在减少,弹簧的机械能也不守恒。

  典型例题

  【例】如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到较短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线较高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,就这一过程,下列说法正确的是(  )

中考物理经典题型辅导:弹簧模型的知识点和经典例题讲解!弹簧模型的重难点解析!

  A.小球受到的弹力逐渐减小

  B.小球在b点时重力和弹力大小相等

  C.在运动过程中小球的动能不断增大

  D.在运动过程中小球的机械能保持不变

  【答案】:B

  【弹簧模型总结】

  1. 弹簧模型解题思路:

  第一步:根据关键语句判断机械能是否守恒(是否考虑空气阻力,接触面是否粗糙);

  第二步:将物体的运动划分为不同阶段,运用受力与运动的关系判断不同阶段物体的运动状态;

  第三步:先通过动能、重力势能以及弹性势能影响因素的变化判断每种能量各自怎么变化,再把减少的能量放在一边,增加的能量放在另外一边,较终的能量转化就是减少的能量转化为增加的能量。

  2. 弹簧模型注意事项:

  第一点:在的弹簧模型中,都会存在F合=0的点,当F合=0时,物体的速度通常达到较大值,反过来,当物体的速度达到较大值时,通常也是F合=0的瞬间,抓住F合=0的特殊位置,是理解物体运动状态变化的关键;

  第二点:水平方向的弹簧模型由于只牵涉到弹性势能与动能的相互转化,还比较容易分辨,竖直方向的弹簧模型除了会牵涉到弹性势能与动能的相互转化,还会有重力势能掺和进来,会更麻烦些,分析时要把思路理顺,考虑情况。

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文章标签: 物理
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