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高中物理重点专题:弹簧滑块

更新时间:作者:小小条

弹簧滑块问题核心是弹簧弹力的瞬时性与过程性分析,需结合牛顿运动定律(瞬时状态)和能量守恒/动量守恒(过程变化)解题。


高中物理重点专题:弹簧滑块

一、核心物理概念

二、三大常考模型

1. 水平方向弹簧滑块(无摩擦)

• 核心规律:系统机械能守恒(动能+弹簧弹性势能相互转化),若涉及两滑块,动量守恒(合外力为0)。

• 典型问题:

◦ 单个滑块:弹簧压缩/伸长到最大形变量时,滑块速度为0;经过原长时,滑块速度最大。

◦ 两滑块(弹簧连接):共速时弹簧形变量最大(弹性势能最大);弹簧恢复原长时,两滑块速度分别达到极值(可通过动量守恒+机械能守恒联立求解)。

2. 竖直方向弹簧滑块

3. 含摩擦的弹簧滑块

三、解题步骤(通用)

1. 确定研究对象:单个滑块或滑块+弹簧系统(判断是否满足动量守恒条件)。

2. 分析瞬时状态:用牛顿第二定律求加速度(抓住“弹簧弹力不突变”,先确定弹力,再算合力)。

3. 分析过程变化:

◦ 无摩擦/只有弹簧力:优先用机械能守恒+动量守恒(两滑块)。

◦ 有摩擦:用能量守恒(初末能量差=摩擦力做功)。

4. 找临界条件:速度最大(合力为0)、形变量最大(速度为0或两滑块共速)。

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