周永飛
一、??? 典型題目
如圖,質(zhì)量為m1的物體經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為m2的物體相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于靜止狀態(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段繩沿豎直方向?,F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止狀態(tài)開始釋放,已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一質(zhì)量為(m1+m3)的物體D,仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放,則這次B剛離地時D的速度大小是多少?已知重力加速度為g。
三、??? 審題要點
本題中通過審題和對運動情景的分析,要得到以下兩個關(guān)鍵條件,就可以形成真確的解題思路。
(1) 臨界條件:兩個物體從接觸到分離必須滿足:二者之間的彈力為零,二者具有共同的加速度。
也就是A離開地面時,它和地面之間彈力為零,并且加速度也為零。
(2) A不上升意味著,它的加速度為零,但加速度并不為零,要弄清加速度和速度的聯(lián)系與區(qū)別。
(3) 前后兩次相比較,彈性勢能的變化量相同。
四、??? 試題評析
該題屬于綜合程度較高、難度較大的試題,具有較大的區(qū)分度。
本題考查知識點有:①受力分析;②平衡條件;③胡克定律;④臨界狀態(tài)的認定;⑤能量轉(zhuǎn)化與守恒的把握與處理等,所以綜合程度高。
本題難度主要體現(xiàn)在:
①変力(彈簧彈力)做功求解。
②多物體多過程學生在分析時無所適從。
③學生對能量守恒的觀點處理問題不熟練,何況包括彈簧在內(nèi)的這樣一個多物體多過程問題。
④對彈性勢能的不熟悉造成不能發(fā)現(xiàn)兩個過程的聯(lián)系。
(作者單位:河北省武邑中學)