力与运动的题型无论是初中还是高中,都是重点和难点!解这类题要理解牛顿的动力学三大定律!
牛顿第一运动定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动或静止状态。也就是惯性定律,说明一切物体都有惯性。
牛顿第二运动定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。也就是公式,F合=ma(这是高中学的)。
牛顿第三运动定律:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。
弹簧在力学知识中、在弹性势能涉及的范围中,是有代表性的物体,它作为一个载体,将弹力、力与运动的关系、弹性势能的转移和转化这几块知识完美的糅合在了一起!成就了物理知识之美,物理思维之美!
说到这里,很多中学生朋友该不高兴了:“美?没觉得!难是真难!”
我认为:再复杂的难题也耐不住细致耐心的推敲!下有一例,可以作为初高中的衔接题型,初中和高中的同学请耐心思考!
本题可以将小球的运动过程分为三个阶段,由甲图可知:
第一段是从开始下落到a点;
第二段是ab段;
第三段是bc段。
分析乙图,ab段速度越来越大,b点速度最大,bc段速度越来越小,到c点速度为0.
单单从图像分析就可以完成该题,不过这里我们稍稍分析的详细一些。
第一段小球只受到重力,所以加速落至a点;
第二段小球开始压缩弹簧,所以小球除了受到重力,还受竖直向上的弹力,弹簧的弹性形变越大,弹力越大,这个时候,弹簧的弹性形变量从无到有,弹力从0开始增大,但是弹力还是小于重力,小球继续加速向下,直到b点,弹簧的弹性形变量刚好达到产生的弹力等于重力;
第三段从b点开始向下,弹簧的弹性形变量继续增大,弹力增大,大于重力,小球开始减速向下,直到c点,速度为0.
综上分析可知,小球所受到的重力在ab段大于弹力,b点等于重力, bc段小于重力。故A错!
小球的质量不变,高度下降,所以重力势能一直是减小!B项错!
小球从高处下落,重力势能减小,而动能先增大到b,再减小到c点为0。减小的机械能转化为弹簧的弹性形变!C、D两项正确!
本题是竖直方向,水平方向上的这类题型分析同上,关键点是找出小球受力平衡的那个点!,