教師資格證考試化學備考：彈簧模型

https://jiaoshi.huatu.com 2021-10-18 10:22 中國教師資格網 [您的教師考試網]

對于教資筆試高中物理部分，彈簧模型時常出現。一旦出現彈簧模型，往往是考生最頭疼的地方，彈簧模型中，隨著物體的運動，其所受的力的大小，方向、速度、加速度、能量轉換都會發(fā)生變化。

對于彈簧類的問題我們可以從一下的角度來進行探討一下。對于彈簧模型來說，其中是有一些特殊的位置需要注意的，這也類似于臨界問題。當我們找準這些點之后，彈簧類的問題也就沒有那么難了。

針對彈簧中的一些常見的情況，我們可以把它定義為4個點，6個過程的模型。如下圖所示。

A點是物體下落的原點，B點是物體與彈簧剛剛接觸的點，C點是彈簧對物體的彈力等于物體重力的點，D點是物體到達的最低位置處的點。不計能量損失，這四個點，把物體下落和上升的過程分成了6個部分。接下來，我們就這幾個過程從力——加速度——速度——能量的角度分別來看一下。

A-B：此過程中，物體只受到重力的作用，做自由落體運動，故加速度為定值g，速度一直一增加，重力勢能減小，動能增加。

B-C：此過程中，物體除了重力還受到彈簧的彈力，但是彈力總是小于重力的，且隨著物體下落彈力增加。故這個過程中物體做加速度一直減小的加速運動，速度一直在增加。由于彈簧發(fā)生了形變，故物體重力勢能減小，動能增加，彈簧彈性勢能增加。整個系統能量守恒。

C-D：此過程中，C處彈力等于重力，之后彈力進一步增加，故在C點物體有最大的速度，即最大的動能。之后，物體所受合力向上，故作減速運動，減小幅度越來越快，加速度向上，且加速度逐漸增加。動能減小，重力勢能減小，由于彈簧進一步壓縮，彈性勢能增加。整個系統能量守恒。到達D點之后，物體速度變?yōu)?，有向上最大的加速度。物體重力勢能最小，此時彈簧彈力達到最大值，彈簧彈性勢能最大。整個系統能量守恒。注意：此時物體的加速度大小與物體下落的高度，即AB的距離有關，可能比g大。可能比g小。

之后，物體開始返回，返回的過程中，與下落過程位置相同處受力情況一樣，故加速度、能量情況是相同的，但是速度與下落相比反向。