2019高考物理一輪復習 微專題系列之熱點專題突破 專題28 與彈簧相關的功能關系問題學案.doc
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突破28 與彈簧相關的功能關系問題 一、功能關系的選用原則 (1)總的原則是根據(jù)做功與能量轉(zhuǎn)化的一一對應關系，確定所選用的定理或規(guī)律，若只涉及動能的變化用動能定理分析。 (2)只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關系分析。 (3)只涉及機械能的變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關系分析。 (4)只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關系分析。 二、解決功能關系問題應注意的三個方面 1.分析清楚是什么力做功，并且清楚該力做正功，還是做負功；根據(jù)功能之間的對應關系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況. 2.也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤其是可以方便計算變力做功的多少. 3.功能關系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對應關系，功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因，在不同問題中的具體表現(xiàn)不同. 【典例1】如圖所示，一根原長為L的彈簧，下端固定在水平地面上，一個質(zhì)量為m的小球，在彈簧的正上方從距地面高度為H處由靜止下落壓縮彈簧。若彈簧的最大壓縮量為x，小球下落過程受到的空氣阻力恒為Ff，則小球從開始下落至最低點的過程( ) A．小球動能的增量為零 B．小球重力勢能的增量為mg(H＋x－L) C．彈簧彈性勢能的增量為(mg－Ff)(H＋x－L) D．系統(tǒng)機械能減小FfH 【答案】 AC ＋x－L)，故D錯誤。 【典例2】輕質(zhì)彈簧原長為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為l.現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接.AB是長度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度l，然后放開，P開始沿軌道運動，重力加速度大小為g. (1)若P的質(zhì)量為m，求P到達B點時速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點之間的距離； (2)若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍. 【答案】 (1) 2l (2)m≤M
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