弹簧问题的解题思路探讨

【摘 要】 本文主针对弹簧问题的六个例题，通过弹簧问题理清物理思路、建立物理图景，解决弹簧的综合性和隐蔽性问题

【关键词】 弹簧；解题思路

【中图分类号】G632.479 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）20-00-02

由于弹簧与其相连接的物体所构成的系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性，且弹簧与其连接的物体相互作用涉及的物理概念和物理规律较多。因而多年来，弹簧试题深受高考命题专家和物理教师的青睐，故在历年的高考试题中频繁出现。

弹簧问题不仅能考查学生分析物理过程，的能力，而且对学生知识综合能力和知识迁移能力的考查，培养学生物理品质和挖掘学生潜能都具有积极的意义，因此，弹簧问题也就成为历年高考命题的重点、难点和热点，基于此，笔者就这类问题作一些浅显的分析与归类。

一、弹簧的连接问题

二、弹簧与线绳比较问题

此类问题的关键是弹簧模型的形变需时间而非瞬间，而线绳的形变是瞬间的。

例2、如图（5）、（6）所示：小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线C悬挂于天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角为37°，下列判断正确的有：

A、剪断d瞬间P的加速度大小为0.6g

B、剪断d瞬间P的加速度为0.75g

C、剪断e前c的拉力为0.8mg

D、剪断e的瞬间c的拉力大小为1.25mg

解析：剪断d的瞬间b对小球P的拉力大小方向均来不及变化，故此时P所受的重力与b对P的合力与剪断前相同，

故选B。

三、连接体问题

例3、如图（7）示，在倾角为的光滑斜面上，有两个用轻质弹簧连接的物块A与B，其质量分别为mA和mB，劲度系数为K、C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使至向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度，和从开始到此时物块A的位移d（重力加速度为g）

四、弹簧的最值问题

例4、在光滑的水平面上有A、B两质量相等的木块mA=mB=2kg，中间用轻弹簧相连，现对B施一水平恒力F，如图（8），经一段时间后，A、B的速度等于5m/s时恰好一起做匀加速直线运动，此过程中恒力做功为100J，此时撤出外力，在以后的运动中，求木块A的最小速度？

五、弹簧的“振子”问题

例5、如图（9）所示轻弹簧一端固定在地面上，另一端与木块B相连，木块A放在木块B上，两木块质量均为m，在木块A上施有向下的力F，整个装置处于静状态。（1）实验撤去外力F，若运动中A、B不分离，则A、B共同到达最高点时，B对A的弹力有多大？（2）要使A、B不分离，力F应满足什么条件？

六、弹簧系统的能量问题

例6、某宇航员在太空站内做如下实验，选两质量分别为m1=0.1kg，m2=0.2kg之小球A与B，（如图10所示）弹簧的一端与A粘连，与B接触但不粘连，现使A与B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以V0=0.1m/s做匀速直线运动，经一段时间，突然解锁（无能量损失）两球仍沿原直线运动，从弹簧与小球B刚分离开计时，经0.3s两球之距增加2.7m，求被锁定的弹簧的弹性势能？