2010高考物理弹簧类问题解题策略
2010高考物理弹簧类问题解题策略第2页

[例]A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图9-6所示,已知木块A、B质量分别为0.42 kg和0.40 kg,弹簧的劲度系数k=100 N/m ,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A由静止开始以0.5 m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10 m/s2)

(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中,力F的最大值;

(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过

程中,弹簧的弹性势能减少了0.248 J,求这一过程F对木块做的功.

命题意图:考查对物理过程、状态的综合分析能力.B级要求.

错解分析:此题难点和失分点在于能否通过对此物理过程的分析后,确定两物体分离的临界点,即当弹簧作用下的两物体加速度、速度相同且相互作用的弹力 N =0时 ,恰好分离.

解题方法与技巧:

当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有

kx=(mA+mB)g

x=(mA+mB)g/k ①

对A施加F力,分析A、B受力如图9-7

对A F+N-mAg=mAa ②

对B kx′-N-mBg=mBa′ ③

可知,当N≠0时,AB有共同加速度a=a′,由②式知欲使A匀加速运动,随N减小F增大.当N=0时,F取得了最大值Fm,

即Fm=mA(g+a)=4.41 N

又当N=0时,A、B开始分离,由③式知,