2025屆新高考物理熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)：力學(xué)綜合-彈簧面面觀(guān)

2025屆新高考物理熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

力學(xué)綜合——彈簧面面觀(guān)高考試題分析方法提煉：情景一：如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的物體P相連。P靜止于光滑水平面上O點(diǎn)。(彈簧始終不超過(guò)彈性限度)POx0(1)將物體P向右緩慢拉至x0處，然后撤去外力，分析P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；F簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：xxav方法提煉：彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，速度最大：法三：圖像法法二：POx0Fx方法提煉：(2)若物體P在水平向右的恒力F作用下，從O點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)：POFO′取OO′=x1令O′為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系xP運(yùn)動(dòng)到O′右邊x′處時(shí)①

分析P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；x1方法提煉：②P的最大速度是多少？OxvFfFFfFP相對(duì)O點(diǎn)的最大位移是多少？③如果地面粗糙，P仍在恒力F的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，分析P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.OFxFfvFfF情景二：如圖所示，一質(zhì)量為m的物體P與直立輕彈簧的上端相連，輕彈簧下端固定在地面上。一質(zhì)量也為m的物體Q疊放在P的上面，P、Q處于靜止?fàn)顟B(tài)；(彈簧始終處于彈性限度)方法提煉：（1）用力緩慢向下壓Q，當(dāng)力增加到F1時(shí)，撤去力F1，P、Q開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，分析P、Q的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；PQPQPQF1xO-x1x1PQPO彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，P、Q間彈力為零，P、Q分離方法提煉：法二：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：平衡位置

kx2=2mgPQPQPQF1xO-x1x1要使P、Q分離，F(xiàn)1至少多大？PQ（2）對(duì)Q施加一個(gè)向上的恒力F2，P、Q開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，分析P、Q的運(yùn)動(dòng)；要使P、Q分離，F(xiàn)2至少多大？（3）彈簧勁度系數(shù)為k，對(duì)Q施加一個(gè)向下的瞬時(shí)沖量I，P、Q開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終P、Q分離，求I的最小值方法提煉：xOA-A方法提煉：

情景(三)：如圖所示，質(zhì)量均為m的物體P、Q分別連在輕彈簧兩端，靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)給Q一個(gè)水平瞬時(shí)沖量，使Q以速度v0向右運(yùn)動(dòng)；QP

（1）分析P、Q的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；v0tv0

FF思考：P、Q是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？當(dāng)彈簧重新恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，P、Q的速度是多少？方法提煉：

（2）經(jīng)歷t0時(shí)間，彈簧第一次壓縮最短，P的位移是0.14v0t0，Q的位移是多少？方法二：微元法：取任意Δti→0v0tv0QPt0FF方法三：平均值：引入實(shí)戰(zhàn)演練例（2022全國(guó)乙卷T25）如圖（a），一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上：物塊B向A運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)與彈簧接觸，到t=2t0時(shí)與彈簧分離，第一次碰撞結(jié)束，A、B的v-t圖像如圖（b）所示。已知從t=0到t=t0時(shí)間內(nèi)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為0.36v0t0。A、B分離后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，與一直在水平面上運(yùn)動(dòng)的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，達(dá)到的最高點(diǎn)與前一次相同。斜面傾角為θ（sinθ=0.6），與水平面光滑連接。碰撞過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求:（1）第一次碰撞過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的最大值；（2）第一次碰撞過(guò)程中，彈簧壓縮量的最大值；（3）物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)戰(zhàn)演練解（1）當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí)解得：（2）B接觸彈簧后，A、B動(dòng)量守恒取任意Δti→0解得：總結(jié)升華PPQPQ課后鞏固練習(xí)：(2021山東T18).如圖所示，三個(gè)質(zhì)量均為m的小物塊A、B、C，放置在水平地面上，A緊靠豎直墻壁，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧將A、B連接，C緊靠B，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，A、B、C均靜止?，F(xiàn)給C施加一水平向左、大小為F的恒力，使B、C一起向左運(yùn)動(dòng)