初中物理?？家族e題型之一！很多初中生直到高中才真正弄明白
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編輯 : 大寶
發布 : 04-27
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有一類初中物理?？碱}型，八年級期末必考，中考也常常出現，很多初中生由于從來不認真思考歸納，直到高中才能真正搞明白其蘊含的物理知識與方法！此類題就是“蹦極”與“類蹦極”問題！其本質是彈簧模型中的動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化的問題。由于其中所涉及的受力情況一直在變化、速度和高度也一直在變化、彈簧的形變量也一直在變化，導致其相關的能量發生相應變化！也正是因為變量太多，絕大多數初中生在初次接觸到此類題時往往無從下手，仿佛除了胡蒙瞎猜就不再會分析了。我們先來看下面這種“反向蹦極”題：要順利解決本題，首先要掌握以下幾個基本知識：1.動能大小由質量和速度大小決定！質量越大、速度越大，則動能越大！2.重力勢能大小由質量和高度決定！質量越大，高度越高，則重力勢能越大！3.彈性勢能大小由形變量（伸長量和壓縮量）決定！形變量越大，則彈性勢能越大！我們接著來仔細閱讀本題，題中說的很清楚：人從A點由靜止釋放（在A點速度為零），上升到B點時速度最大，最高位置為C點（即在C點速度為零）！因此，人從A到C過程中，速度先增大再減小，因此動能也是先增大再減小，人在B點速度最大，所以人在B點的動能最大，因此D選項錯誤，A選項正確。而由于人在上升過程中高度一直在增加，因此重力勢能一直在變大！因此C選項錯！當人在A點時，由于此時彈性繩伸的最長，也就是說形變量最大，因此彈性繩的彈性勢能在A點最大！所以B選項正確。那么，為什么人在A點時速度最大呢？要解決此問題，如果從初中的角度來分析，由于沒有學過高中的加速度和牛頓第二定律知識，就只能通過受力情況來分析了。當人在A點時，彈性繩的形變量最大，導致彈力大于重力，因此合力向上，改變人的靜止狀態，人在此合力作用下向上做加速運動，此過程中，彈性繩的形變量逐漸變小，導致彈力逐漸變小，當彈力變小到等于重力時，合力為零，速度最大！此后由于慣性，人繼續往上運動，形變量繼續減小，導致彈力小于重力，因此合力向下，而人的速度還在向上，因此此合力對人來說屬于阻力！人在BC過程中做減速運動！從而導致上面這些能量的變化！我們接著來看第二道水平彈簧問題：由于此題中的彈簧在水平桿上滑動，所以不涉及到重力勢能的變化。只存在彈性勢能與動能之間的轉化。由于b點是彈簧的原長位置，即形變量為零的位置，所以此時彈簧的彈性勢能為零！由于a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，因此小球在a點速度為零；c是小球到達最右端的位置，因此小球在c點速度也為零。因此小球從a到c的過程中，必然是速度先變大在變小！因此其動能也是先變大再變?。≡撨^程中，由于小球沒有在豎直方向上發生運動，即小球在重力方向上沒有移動距離，因此小球的重力不做功！當小球由c點向左返回運動過程中，小球受到向左的彈簧拉力和向右的滑動摩擦力！由于滑動摩擦力取決于壓力和接觸面粗糙程度這兩個因素，而這兩個因素并沒有發生改變，因此其所受滑動摩擦力并沒有改變（正如蹦極過程中重力不變）！但是彈簧在收縮，伸長量變小然后壓縮量逐漸變大！因此彈力的大小一直在變化，且方向會變化！由于最初的伸長量比較大，導致小球所受到的向左的彈力大于其所受到的向右的摩擦力！因此小球加速運動，當彈力等于摩擦力時，速度達到最大，此時動能也達到最大！很顯然，在此位置時，彈簧并沒有恢復原長，即小球在b點右側某個位置動能最大！當小球到達b點時，彈力為零，只受向右的摩擦力！當小球繼續向左運動，彈簧開始壓縮，彈力方向變成向右，與摩擦力同向，成為小球運動的阻力！所以此過程中小球一直減速！動能也一直減小！由此得解！關于蹦極以及相關的蹦床問題，分析如下：類似的相關題還有如下所示，大家可以試著用上面的方法進行分析解答！綜上所述，凡是在平時所犯的錯誤，一定不要輕易放過，要多次研究，深入探究，直到徹底明白與之相關的同一類型題！如此才能算是真正搞明白了這種題，從而避免以后再犯同類錯！
