对一道含弹簧的典型物理试题的思考和拓展

宁鹏程

对于一些典型的物理试题，我们要对它们进行深入研究，研究它们的物理本质，对它们要追根索源，反复探究，以期达到举一反三，运用自如，这样久而久之我们会发现物理解题的规律，增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧连接），初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体的位移x的关系如图2所示（g=10 m/s2），则正确的结论是（）.

图1图2

A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K，初始时物体处于静止状态

时，设此时弹簧的压缩量为x1，

对物体得：

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，设物体做匀加速运动的加速度大小为a，设此时弹簧的压缩量

为x2，

对物体由牛顿第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此过程，物体的位移为：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由图2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时，此时物体与弹簧间的弹力刚好为零，此时弹簧处于原长，所以答案A错误.

对于一些典型的物理试题，我们要对它们进行深入研究，研究它们的物理本质，对它们要追根索源，反复探究，以期达到举一反三，运用自如，这样久而久之我们会发现物理解题的规律，增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧连接），初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体的位移x的关系如图2所示（g=10 m/s2），则正确的结论是（）.

图1图2

A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K，初始时物体处于静止状态

时，设此时弹簧的压缩量为x1，

对物体得：

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，设物体做匀加速运动的加速度大小为a，设此时弹簧的压缩量

为x2，

对物体由牛顿第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此过程，物体的位移为：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由图2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时，此时物体与弹簧间的弹力刚好为零，此时弹簧处于原长，所以答案A错误.

对于一些典型的物理试题，我们要对它们进行深入研究，研究它们的物理本质，对它们要追根索源，反复探究，以期达到举一反三，运用自如，这样久而久之我们会发现物理解题的规律，增强我们学习物理的兴趣.

下面举例说明.

引题如图1所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧连接），初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体的位移x的关系如图2所示（g=10 m/s2），则正确的结论是（）.

图1图2

A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 Kg

D.物体的加速度为5 m/s2

解析

设弹簧的劲度系数为K，初始时物体处于静止状态

时，设此时弹簧的压缩量为x1，

对物体得：

Kx1=mg①

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，设物体做匀加速运动的加速度大小为a，设此时弹簧的压缩量

为x2，

对物体由牛顿第二定律得：

F-mg+Kx2=ma②

此过程，物体的位移为：

x=x1-x2③

由①②③得：

F=Kx+ma④

由图2得：K=30-104=5 N/m，所以答案B错误.

ma=10 N ⑤

物体与弹簧分离时，此时物体与弹簧间的弹力刚好为零，此时弹簧处于原长，所以答案A错误.