2016-2017学年上期末高一物理天一大联考第2题赏析

探究钩码在双弹簧斜拉下的加速度变化规律

——2016-2017学年上期焦作市高一物理学业水平测试第2题赏析

张怀华

2016-2017学年上期焦作市高一物理学业水平测试由河南天一文化传播有限公司统一命制，诸多地市统一联考，样本数据总量大，具有可参考性。

在此不对试卷本身做过多评述，仅对感兴趣的选择题第2题，谈一谈自己粗浅的看法。

一、试题回放

二、参考答案

C

三、参考分析

1.在O点，砝码处于平衡状态，拉力等于重力，合外力为零。

2.从O点到O'点的过程中，每一根橡皮绳的拉力都变大，同时两根橡皮绳的夹角在减小，所以在O'位置，砝码受到的拉力大于重力，砝码所受合外力向上。

2.当从O'点释放以后，从O'点至O点，钩码受到的弹力逐渐减小，最后等于重力；在此阶段钩码加速度向上，大小逐渐减小至零。

3.越过O点后，砝码由于惯性继续上升，橡皮绳对钩码的拉力继续减小，钩码加速度向下，逐渐增大至最大。

四、仿真模拟

在MSC.WORKING MODEL 2D中设置两橡皮绳固定点之间的距离为6米，每根橡皮绳的原长为5米，劲度系数为5牛/米，钩码质量1千克。

1.钩码从橡皮绳固定点下方5.5米处释放

由图1可知，钩码的加速度先减小至零，然后反向增大至最大。

图1

2.钩码从橡皮绳固定点下方6米处释放

由图2可知，钩码的加速度先减小至零，然后反向增大至重力加速度值，最后保持重力加速度不变，直至最高点。

图2

3.钩码从橡皮绳固定点下方9米处释放

由图3可知，钩码的加速度先减小至零，然后反向增大至重力加速度值，再然后保持重力加速度不变，上升自定高度，再橡皮绳再次拉伸后，加速度在继续增大至最大。

图3

五、结论

综上所述，由于弹簧原长、固定点距离和钩码向下拉动的距离并不确定，导致钩码的加速度变化规律存在一下两大类、共计三种可能性：

1.若细绳在运动中无松弛现象

钩码的加速度向上，先逐渐减小至零，再向下逐渐增大至最大。

2.若细绳在运动中有松弛现象

如果钩码反弹后没有将细绳向上重新拉紧，则钩码的加速度向上，先逐渐减小至零，再向下逐渐增大至重力加速度并保持恒定。

如果钩码反弹后再次将细绳向上重新拉紧，则钩码的加速度向上，先逐渐减小至零，再向下逐渐增大至重力加速度并保持恒定，最后继续增大至最大。

以上，是对2016-2017学年上期末高一物理天一大联考第2题的分析，希望能对教师讲评该题有些帮助。

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