高考物理弹簧模型
弹簧,作为一个经典的力学模型,在高考物理试题中出现的频率很高。下面是小编给大家带来的高考物理弹簧模型，希望对你有帮助。
1.高考物理弹簧弹力的计算
弹簧弹力的大小可以由胡克定律来计算，即弹簧发生形变时，在弹性限度内，弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比，数学表达式为，其中是一个比例系数，叫弹簧的劲度系数.弹簧的弹力不是一个恒定的力，而是一个变力，其大小随着弹簧形变量的变化而变化，同时还与弹簧的劲度系数有关。
2.高考物理弹簧弹力的特点
(1)弹簧弹力的大小与弹簧的形变量有关，当弹簧的劲度系数保持不变时，弹簧的形变量，弹簧的形变量发生变化，弹簧的弹力相应地发生变化;形变量不变，弹力也力也就保持不变，由于弹簧的形变不能发生突变，故弹簧的弹力也不能瞬间发生变化，这与绳子的受力情况不同。
(2)当轻弹簧受到外力的作用时，无论弹簧是处于平衡状态还是处于加速运动状态，弹簧各个部分所受的力的大小是相同的。
(3)弹簧弹力的方向与弹簧的形变有关，在拉伸和压缩两种情况下，弹力的方向相反.在分析弹簧弹力的方向时，一定要全面考虑，如果题目没有说明是哪种形变，那么就需要考虑两种情况。
(4)根据胡克定律可知，弹力的大小与形变量成正比，方向与形变的方向相反，可以将胡克定律的表达式写成F=kx，即弹簧弹力是一个线性回复力，故在弹力的作用下，物体会做简谐运动。
3.高考物理弹性势能与弹力的功
弹簧能够存储弹性势能，其大小为Ep=kx2/2，在高中阶段不需要掌握该公式，但要知道形变量越大，弹性势能就越大，在形变量相同的情况下，弹性势能是相等的;一般情况下，通常利用能量守恒定律来求弹簧的弹性势能，由于弹簧弹力是一个变力，弹力的功就是变力的功，可以用平均力来求功，也可以通过功能关系和能量守恒定律来求解。
4.高考物理常见的弹簧类问题
(l)弹簧的平衡与非平衡问题;
(2)弹簧的瞬时性问题;
(3)弹簧的碰撞问题;
(4)弹簧的简谐运动问题;
(5)弹簧的功能关系问题;
(6)弹簧的临界问题;
(7)弹簧的极值问题;
(8)弹簧的动量守恒和能量守恒问题;
(9)弹簧的综合性问题.
5.高考物理处理弹簧模型的策略
(l)判断弹簧与连接体的位置，分析物体的受力情况;
(2)判断弹簧原长的位置，现长的位置，以确定弹簧是哪种形变以及形变量的大小;
(3)分析弹簧弹力的变化情况，弹箦弹力不能发生突变，以此来分析计算物体的运动状态;
(4)根据相应的物理规律列方程求解，例如，物体处于平衡时，运用平衡条件和胡克定律求解。
模型1 考查弹簧的瞬时性问题
弹簧弹力的大小与弹簧形变有关，而弹簧的形变在瞬间是不能突变的，即弹簧形变的改变需要一定的时间，所以弹簧弹力在瞬间不能够突变，这与绳模型是有区别的，不要混淆两者的区别，否则就会出错.
模型2 考查弹簧中的碰撞问题
弹簧中的碰撞问题是一类综合性很强的题目，一般综合了动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化等.如果弹簧作为系统内的一个物体时，弹簧的弹力对系统内物体做不做功都不影响系统的机械能，能量相互转化.在运动过程中，动能与势能相互转化。当弹簧两端都有物体时，弹簧伸长到最长或压缩到最短时，相关联物体的速度一定相等，弹簧的弹性势能最大;当弹簧恢复原长时，相关联的物体的速度相差最大，弹性势能为零。
模型 3考查电场中的弹簧问题
电场中的弹簧问题是在弹簧模型中加入了电场，使问题复杂化.这类问题一直是高考考查的重点，考生普遍感到棘手，主要是不会分析弹簧的状态和变化过程，不能准确地分析弹簧弹力和电场力做功的情况.处理这类问题的关键是弄清楚各力的做功关系和功能关系。
模型4 考查弹簧的综合性问题
分析这样的综合性问题，需要根据题述背景，正确分析物理过程，灵活运用相关规律，如运动学规律、动力学规律、动能定理、动量定理、动量守恒定律、能量守恒定律等.一般情况下，运用功能关系可以降低题目的难度.一般解题步骤为：
(l)结合题目的已知条件，分析物体的受力情况，明确物体的运动状况;
(2)分析物体的运动过程，确定相关力的做功情况，如有哪些力做功，哪些力不做功，哪些力做正功，哪些力做负功等;
(3)判断系统中各物体的功能关系，根据相关的物理规律列方程求解;
(4)对所得到的结果进行讨论分析。