备战2020高考物理3年高考2年模拟1年原创专题6.9与弹簧相关的功能问题（含解析）.docx

【考纲解读与考频分析】弹簧是物理中重要模型,与弹簧相关的功能问题考查频繁。【高频考点定位】:与弹簧相关的功能问题考点一:与弹簧相关的功能问题【3年真题链接】1.(2019高考江苏卷物理8)如图所示,轻质弹簧的左端固定,,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,()(A)弹簧的最大弹力为μmg(B)物块克服摩擦力做的功为2μmgs(C)弹簧的最大弹性势能为μmgs(D)物块在A点的初速度为【参考答案】BC【名师解析】小物块压缩弹簧最短时有,故A错误;全过程小物块的路程为,所以全过程中克服摩擦力做的功为:,故B正确;小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得:,故C正确;小物块从A点返回A点由动能定理得:,解得:,故D错误。2.(2018•江苏)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,,物块(   )A. 加速度先减小后增大                                    B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功                                    D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【参考答案】A,D【名师解析】物体从A点到O点过程,弹力逐渐减为零,刚开始弹簧弹力大于摩擦力,故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程:弹力大于摩擦力过程,合力向右,加速度也向右,由于弹力减小,摩擦力不变,小球所受合力减小加速度减小,弹力等于摩擦力时速度最大,此位置在A点与O点之间;弹力小于摩擦力过程,合力方向与运动方向相反,弹力减小,摩擦力大小不变,物体所受合力增大,物体的加速度随弹簧形变量的减小而增加,物体作减速运动;从O点到B点的过程弹力增大,合力向左,加速度继续增大,A符合题意、B不符合题意;从A点到O点过程,弹簧由压缩恢复原长弹力做正功,从O点到B点的过程,弹簧伸长,弹力做负功,C不符合题意;从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功,【分析】先明确从A到O的过程,弹簧压缩量先变小后伸长量变大,可知对物体先做正功后做负功,然后对物体进行受力分析,结合牛顿第二定律可确定加速度的变化情况,有动能定理可知从A到B的过程中弹簧弹力做功与克服摩擦力做功的关系。【2年模拟再现】1.(2019·安徽安庆二模)如图所示,光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为胃,一轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一小球,小球套在细杆上,O与杆MN在同一竖直平面内,P为MN的中点,且OP垂直于MN,已知小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内,OM弹簧处于拉长状态,OP处于压缩状态。现将小球从细杆顶端M点由静止释放,则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中(重力加速度为g),以下判断正确的是()【参考答案】BD【名师解析】小球沿细杆从M点运动到N点的过程中,弹簧先恢复原长,然后被压缩,再伸长到原长,再被拉伸,对应做功为:先做正功、然后做负功、再做正功、再做负功,故A错误;小球加速度大小等于gsin胃的位置有三个:一个是在P点、另外两个在弹簧处于原长的位置,故B正确;小球处于MPN三点时,弹簧形变量相等,弹性势能相等,小球从M到N过程中重力势能的减少量,是从M到P过程重力势能减少量的两倍,可得N点的动能是P点动能的两倍,N点的速度是P点速度的2,故C错误;与C同理,小球从M到N过程中重力势能的减少量,是从M到P过程重力势能减少量的两倍,可得N点的动能是P点动能的两倍,故D正确。【方法归纳】如图所示,小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且OM处于拉长状态,OP处于压缩状态。可得和之间各有一个位置弹簧处于原长状态,可以据此判断AB选项;小球处于MPN三点时,弹簧形变量相等,弹性势能相等,根据机械能守恒定律,可判断CD选项本题为涉及弹簧的力与运动和功与能量的综合性试题,需要应用受力分析、弹性势能、重力势能、动能、动能定理或机械能守恒定律等概念与规律,过程复杂,难度较大,应用机械能守恒定律相对更好一些,容易出错的是本题速度的最大值跟弹簧弹性系数、夹角、小球重力都有关系,N点速度不一定是最大值,对解题造成干扰。2.(2019·江苏南京、盐城二模)如图所示,轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端与一个质量