對一類彈簧模型問題的思考與解析

李峰

當(dāng)一個(gè)物體的系統(tǒng)包含彈簧時(shí)，我們就把與這樣的系統(tǒng)有關(guān)的問題稱之為彈簧類問題，由于彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，因此與彈簧有關(guān)的物理過程一般也是變力作用的過程，所以凡彈簧問題多是一些綜合性強(qiáng)，物理過程又比較復(fù)雜的問題.因此彈簧問題多年以來一直是高考命題的熱點(diǎn)，從近幾年高考的彈簧類問題設(shè)置的特點(diǎn)來看，涉及的力學(xué)規(guī)律較多，多考查學(xué)生的綜合分析能力.

下面的這一類彈簧問題對培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析物理問題能力很有幫助.而在彈簧類問題中我們卻又很容易忽略.筆者查閱了很多資料都沒有關(guān)于此類彈簧模型的歸納和講解，下面就從一道習(xí)題出發(fā)對此類問題進(jìn)行分析和解答.

由以上例題1及相關(guān)的三個(gè)變式可知，解答此類問題的關(guān)鍵是：搞清經(jīng)時(shí)間t后F為恒力時(shí)兩物體之間的彈力N=0.并且在那一時(shí)刻變式一中臺(tái)秤的秤盤，變式二中的物體B，變式三中的物體B都與和它相接觸的物體具有相同的加速度.而在[HJ2.2mm]解題中同學(xué)們常常會(huì)誤認(rèn)為此時(shí)它們加速度a=0.即在變式一中認(rèn)為臺(tái)秤秤盤的重力在N=0時(shí)和彈力平衡，即認(rèn)為mg=kx.在變式二中認(rèn)為物體B所受重力沿斜面向下的分力和彈簧的彈力平衡，即認(rèn)為mBgsin30°=kx.而在變式三中則認(rèn)為物體C對B的庫侖斥力和重力沿斜面向下的分力平衡，即認(rèn)為，從而導(dǎo)致分析錯(cuò)誤.