题文
如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为M的平盘,盘中放有质量为m的物体,它们静止时弹簧伸长了L,今向下拉盘使之再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处于弹性限度内,则刚松手时盘对物体的支持力等于多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
装置静止时,用手对盘施加向下的力F使弹簧再伸长△L后停止,设弹簧劲度系数为k,由胡克定律知,
。刚松手的瞬时F消失,F=0,而弹簧还不能马上收缩恢复,即整体所受的弹力
和重力
都不变,其合力还与原来的F大小相等,方向相反。设其加速度为a,盘对物体的支持力为
,则
对整体:
而对物体m
当整体原来处于静止时有
得:
点评:牛顿第二定律描述的加速度与合外力的关系是同一个物体的瞬时对应关系,对于弹簧而言,如果两端有关联物体,则与两物体相联的其它物体的受力发生变化的瞬时,弹簧由于恢复形变需要一个过程,所以可以认为弹簧的形变还没来得及恢复,弹力保持原来的值的大小不变。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析:
1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。


