几种典型模型的分析.doc

几种典型模型的分析 要重视对典型物理过程的分析:在大量习题泛滥的题海之中，要抓住少而精的反映典型物理过程的重要例题，认真做，重复做，反复体会其中的物理思想和掌握处理问题的方法。 具有典型物理过程的题，又是同学搞清易混易错的题、解决这一问题的常用方法是：把以前做过的大量练习中出过错误的题抽出来，通过再现复习、思考、找到错误原因，加以改正，并且做出标记，定期多次再复习。这些题目比外界流行的题目更适合自己，更有针对性。 弹簧问题模型的分析 1、弹力做正功, 弹性势能减少;弹力做负功, 弹性势能增加. 弹性势能: 2、弹性势能: 3、当物体所受合力为零时(弹力等于其它力), 加速度为零, 这时速度最大. 例1、一升降机在箱底装有若干个 弹簧(见右图)，设在某次事故中，升 降机吊索在空中断裂，忽略摩擦 力。则升降机在从弹簧下端触地后 直到最低点的一段运动过程中 （A） 升降机的速度不断减小 （B） 升降机的加速度不断增大 （C）?先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功 （D）到最低点时，升降机的加速度的值一定大于重力加速度的值 分析： 例2、【原题】(1997年全国高考25题) 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地上 .平衡时，弹簧的压缩量为x0，如右图所示，一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立即与钢板一起向下运到达最低点后又立即向上运动 .已知物块质量亦为m时， 它们恰能回到O点.若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时还具有向上的速度 .求物块向上运动到达的最高点与O点的距离 . 例3、（2005年全国理综卷I第24题） 如右图所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升．若将C 换成另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初位置由静止状态释放，则这次B刚离开地时 D的速度大小是多少？已知重力加速度为g. 例4、【原题】(1995年上海高考压轴题) 如图2-7所示，A、B、C三物块质量均为m，置于光滑水平台面上，B、C间夹有已完全压紧不能再压缩的弹簧，两物块用细绳相连，使弹簧不能伸展，物块A以速度v0沿B、C连线方向向B运动，相碰后，A和B、C粘合在一起，然后连接B、C的细绳因受扰动而突然断开，弹簧伸展从而使C与A、B分离，脱离弹簧后C的速度为v0. (1)求弹簧所释放的势能△E. (2)若更换B、C间的弹簧，当物块A以速度v向B运动，物块C在脱离弹簧后的速度为2v0，则弹簧所释放的势能△E′是多少? (3)若情况(2)中的弹簧与情况 (1)中的弹簧相同，为使物块C 在脱离弹簧后的速度仍为2v0， A的初速度应为多大? 例5、【新题】（2000年物理试卷（全国卷）第22题）在原子核物理中，研究核子与核子之间关联的最有效途径是“双电荷交换反应”. 这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似. 两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态. 在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在他们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变.然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连.过一段时间，突然解除锁定（锁定及解锁定均无机械能损失）. 已知A、B、C三球的质量均为m. （1）求弹簧长度刚被锁定后A球的速度. （2）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能. 子弹打击木块问题模型的分析 子弹打击木块，当子弹留在木块中，则子弹和木块有相同的末速度. 木块置于光滑水平面上，以子弹和木块为系统，整个过程动量守恒，系统的机械能的减少等于内能的增加。 例6 、子弹的质量为m,以初速度VO置于光滑水平面上的木块， 子弹留在木块中，木块的质量为M，求产生的热量？ 解: 子弹打击木块，设子弹与木块间的作用力为f 　以子弹为研究对象，从开始打击至达到共同速度的过程中，根据动能定理： 　以木块为研究对象，从开始打击至达到共同速度的过程中，根据动能定理： 　　　　　 　且由下图示可知：Ｓ2＝Ｓ1＋d----------③ 把①×（－１）－②可得 把③式代入可得 以子弹和木块为系统，所受外力为零，动量守恒。 可得： 传送带问题模型的分析 例6、如上图所示，绷紧的传送带始终保持着大小为 v＝4m/s的速