弹簧处于自然伸长状态(学物理核心心法二:临界条件)

Posted

篇首语:知识,只有知识,才能使人成为自由的人和伟大的人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了弹簧处于自然伸长状态(学物理核心心法二:临界条件)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

弹簧处于自然伸长状态(学物理核心心法二:临界条件)

昨天讲完学习物理核心心法一:运动与受力的关系

回顾文章请戳链接学物理核心心法一:运动与受力的关系

“运动与受力”是解决高中物理的基本思路,是底层逻辑,高中里面大部分题目都脱离不开运动与受力的关系

“临界条件”是高中解决问题的“题眼”,把握好临界条件,往往就是解题的关键


一、先来说说,高中物理题目中哪些字眼是临界条件

“刚刚”“恰好”“垂直”“相切”等等,这些词语出现的时候,一定要把眼睛死死的盯住这样的词语,切不可放过,放过了这些条件,你可能就错失了几个亿了、、

眼神放光亮些

下面我们来看看高考题目中出现的临界条件

选自2013年全国卷II卷21题

选自2013年全国卷II卷选做第2题

选自2014年全国卷I卷第25题

选自2014年全国卷II卷第15题

选自2015年I卷第14题

还有很多,我不在这里一一举例子了


二、既然临界条件这么重要,那在物理中哪些地方出现了临界呢?------任何地方都有可能会出现临界,眼睛放机灵点,碰到了我刚刚讲的几个词语,就要注意出现了临界条件

但是问题是!有时候我们发现题目中确实有临界条件出现,但是却不知道这个临界条件怎么去用。。。

我们就来简单梳理一下,在哪些情况下碰到了临界你应该怎么去做

临界无非出现在两个地方

一个是受力出现了临界

一个是运动状态出现了临界

(请各位拿个小本本把这句话切记并且抄下来,如果可以,也可以把这句话刻在胳膊或者大腿上,天天提醒自己)

1、受力出现临界

题目:如图所示,弹簧的劲度系数为500N/m,A、B两物体分别重100N、200N,之前系统放在地上处于静止状态,现用力F作用于A上缓慢向上拉动

问题:从力F开始作用直到B刚要离开地面时,这段时间A的位移

分析:

心法一:受力与运动有关

心法二:临界条件

物体刚开始静止

对A受力分析:

A的受力分析

则弹簧压缩量为

x1=T/K=100/500=0.2m

后来力F作用在A上,A缓慢上升,直至B离开地面

“刚”,临界条件出现了!请注意,放慢你的脚步,仔细思考,这个代表什么意思

思考分析:B刚离开地面,意味着地面和B物体脱离了,那么地面和B物体间根本没得弹力!!

NICE!

我们得到了临界条件:B的受力出现了临界,即地面给B的支持力为零!

B刚要离开地面时,对B受力分析:

B的受力分析

这个时候弹簧伸长量为:

X2=T支/K=200/500=0.4m

故最终A的位移为弹簧的压缩量+弹簧的伸长量=0.2m+0.4m=0.6m

本题中出现的临界条件:力的临界条件

一个例子还没有过瘾?

那么再来一个例子分析一下

题目:斜面质量为M,斜面切角为θ,一物块用细绳悬挂在斜面上,物块质量为m,用一水平向右的力F作用在M上

问题:若力F作用在M上时,m恰好脱离斜面时,求此时力F的值

分析:

“恰好”

恰好脱离斜面,意味着斜面与物块间并没有弹力

故,我们只需要整体法和隔离法进行受力分析即可

受力分析注意,斜面不给物块提供弹力

整体法:F=(M+m)a

隔离m:Tcosθ=ma ;Tsinθ=mg

解出结果为:F=(M+m)g/tanθ

本题中出现的临界条件:力的临界条件

号外:有些可爱的朋友可能看到这里有些懵逼。。。

啥子叫整体法和隔离法呢?

这个问题,我们会在后面的文章中再细说

关注“方哥物理”,好知识不容错过,总有你想要的~

说完了力的临界条件

下面该说说,运动状态的临界条件了

2、运动状态出现临界

题目:一小球水平抛出,经过3s,恰好打到一个倾角为30的斜面上

问题:小球抛出的水平初速度

分析:

“恰好”

恰好打到斜面上,什么意思呢?

这里告诉我们,小球打到斜面时,小球的速度方向刚好是沿着斜面的!把握好这个条件

vy=gt=30m/s

tan30=vy/v0

故,v0=51m/s

本题中出现的临界条件:运动状态的临界条件

多的例子不再列举了

下次各位亲爱的朋友,遇到了相类似的问题,可以根据我的这个来分析


三、总结升华

出现“刚刚”“恰好”、、、等一些字眼出现了临界情况

出现了临界,接着思考两个问题:

到底是受力的临界条件:受力应该满足怎么样的要求

还是运动状态的临界:物体的运动情况应该满足怎么样的要求

但是!

有些时候题目中并没有出现这些临界条件的关键字眼,这个时候亲爱的朋友们一定要仔细甄别

比如看下题

2015年全国卷I卷第18题

题目中并没有给任何关键字眼

但是,我们也要知道,这个里面就是要考虑临界条件

v的取值范围就是在两个临界条件范围内产生的

这个题目我就不给解答过程了~~

各位朋友有兴趣的可以自己分析演算一下

可以把结果分享到评论区~


至此

我们讲完了学高中物理非常重要的两条核心心法

心法一:运动与受力有关

心法二:临界条件

掌握了这两条心法,你的审题能力肯定比以前会上升几个档次

每次遇到题目,多思考这两条心法,并且加以运动

你的解题能力也会随之上升几个档次

欢迎大家关注“方哥物理”,总有你想要的知识

相关参考

弹簧的伸长与拉力的关系(人教初中物理八下《第2节弹力》教学设计模板)

...生的原因,了解生活中常见的弹力。3.知道在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,并能通过实验进行验证。(二)过程与方法经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。(三)情感·态度·价值观通过本节...

弹簧自由伸长状态是什么(宁波2020年暑假八年级上册力学——弹力讲解)

★知识要点提示:1、弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原来形状的特性叫弹性;受力时发生形变,不受力时不能恢复原来形状的特性叫塑性.2、弹力:是发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体而...

强力压球机原理(高中物理系列模型之对象模型5弹簧模型)

一、模型界定本模型是由弹簧连接的物体系统中关于平衡的问题、动力学过程分析的问题、功能关系的问题,但不包括瞬时性的问题。由弹性绳、橡皮条连接的物体系统也归属于本模型的范畴.二、模型破解1.由胡克定律结合平...

弹簧伸长量与拉力关系(211010:实验探究弹簧弹力与形变量的关系「让学」连载(023))

四、数据处理1.以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,建立坐标系,选取合适的单位,用描点法作图。用平滑的曲线连接各点,得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图象。2.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数关系式...

溶剂极性大小排列顺序(哪些物质可以达到兼具液体和气体特性的超临界流体状态)

物理学中通常把处于温度超过临界温度而不论其压力和密度是否超过临界值状态的流体都归之为超临界流体。它基本上仍是一种气态,但又不同于一般气体,是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级,与液体相近。...

溶剂极性大小排列顺序(哪些物质可以达到兼具液体和气体特性的超临界流体状态)

物理学中通常把处于温度超过临界温度而不论其压力和密度是否超过临界值状态的流体都归之为超临界流体。它基本上仍是一种气态,但又不同于一般气体,是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级,与液体相近。...

气相溶剂残留计算公式(哪些物质可以达到兼具液体和气体特性的超临界流体状态)

物理学中通常把处于温度超过临界温度而不论其压力和密度是否超过临界值状态的流体都归之为超临界流体。它基本上仍是一种气态,但又不同于一般气体,是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级,与液体相近。...

物理有什么原理(强烈推荐,物理设备及其工作原理)

...了!快收藏吧!物理设备及其工作原理物理设备工作原理弹簧测力计在弹性限度内,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比天平、杆秤杠杆的平衡条件常用温度计液体的热胀冷缩吸盘、抽水机大气压的作用重垂线、水平仪重力的...

物理有什么原理(强烈推荐,物理设备及其工作原理)

...了!快收藏吧!物理设备及其工作原理物理设备工作原理弹簧测力计在弹性限度内,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比天平、杆秤杠杆的平衡条件常用温度计液体的热胀冷缩吸盘、抽水机大气压的作用重垂线、水平仪重力的...

物理感应温度计原理(强烈推荐,物理设备及其工作原理)

...了!快收藏吧!物理设备及其工作原理物理设备工作原理弹簧测力计在弹性限度内,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比天平、杆秤杠杆的平衡条件常用温度计液体的热胀冷缩吸盘、抽水机大气压的作用重垂线、水平仪重力的...