五．彈簧、變力問題彈簧的彈力：k:勁度系數，由彈簧的材料、長度、直徑等因素決定x:形變量，即彈簧伸長或縮短的長度當彈簧兩端被約束，才有彈力產生，并且是漸變的．只要有一端是自由端，彈簧的彈力就為零．x§3-6牛頓第二定律的應用⑸例題1：如圖，輕彈簧一端固定在豎直擋板上，另一端固定在一物體上，物體放在粗糙水平面上，在O點時彈簧為原長，現將物體拉到A點由靜止釋放，物體能運動到B點，則從A到B有A．從A到O做加速運動，從O到B做減速運動，加速度先減小后增大B．從A到O先加速后減速，加速度不斷減小；從O到B做減速運動，加速度不斷增大C．物體在O點速度最大D．物體在O點左側某點C速度最大AOB●●●C●析：從A開始運動后彈力逐漸減小，在O點左側某點C，彈力和摩擦力大小相等，合力為零；過C點后，彈力小于摩擦力且繼續減小，合力增加，與運動方向相反；到O點彈力為零，過O點后彈力反向且不斷增加，故合力不斷增加．所以物體從A到C做加速度減小的加速運動，從C到O再到B做加速度增大的減速運動；在C點速度最大AOB●●●C●A．從A到O做加速運動，從O到B做減速運動，加速度先減小后增大B．從A到O先加速后減速，加速度不斷減小；從O到B做減速運動，加速度不斷增大C．物體在O點速度最大D．物體在O點左側某點C速度最大答案D答案C答案C五——例題2．kxmgF1kxmgF2kxmgkxmgA剛開始運動，對AB剛開始運動，對A物體對B物體未施加F時，對Axx最小值最大值§3-7超重和失重一．超重和失重現象

①當物體具有豎直向上的加速度時，由牛頓第二定律a，vGNN′物體對水平支持物的壓力N′（或對懸掛物的拉力）大于物體的重力，這種現象叫做超重現象．②當物體具有豎直向下的加速度時，由牛頓第二定律a，vGNN′③當物體具有豎直向下的加速度，且加速度大小等于重力加速度時，物體對水平支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大小為零，這種狀態叫做完全失重狀態．

物體對水平支持物的壓力N′

（或對懸掛物的拉力）小于物體的重力，這種現象叫做失重現象．二．超重和失重的條件超重向上加速向下減速加速度向上失重向上減速向下加速加速度向下理解：超重和失重是物體在豎直方向上具有加速度時，物體對水平支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）不再等于重力，而非重力發生變化．

例題1．如圖所示的彈簧秤上放一物體，靜止時彈簧秤的讀數為30N．若保持秤盤水平，使彈簧秤豎直向上拋出，不計空氣阻力，對于運動過程中彈簧秤的讀數，下列說法正確的是A．彈簧秤的讀數在上升階段等于60N，在最高點等于30N，下降階段讀數為零B．彈簧秤的讀數在上升階段和下降階段都為零，在最高點等于30NC．彈簧秤的讀數不為零，在上升階段和下降階段都小于30N，在最高點為零D．上升階段、下降階段和最高點彈簧秤的讀數都為零av解：將物體和彈簧秤作為整體，不計空氣阻力，拋出后整體只受重力作用，物體和彈簧秤在上升、下降和最高點都具有豎直向下的重力加速度g.而彈簧秤的讀數是物體對秤盤壓力的大小，由牛頓第三定律，秤盤對物體的支持力與物體對秤盤壓力的大小相等．設秤盤對物體支持力的大小為N，以物體為研究對象，由牛頓第二定律A．彈簧秤的讀數在上升階段等于60N，在最高點等于30N，下降階段讀數為零B．彈簧秤的讀數在上升階段和下降階段都為零，在最高點等于30NC．彈簧秤的讀數不為零，在上升階段和下降階段都小于30N，在最高點為零D．上升階段、下降階段和最高點彈簧秤的讀數都為零答案D

例題2．某舉重運動員在地面上最多能舉起160kg的杠鈴。（1）若該運動員在升降機中能舉起200kg的杠鈴，求升降機加速度的大小和方向（2）若升降機以（1）中等大的加速度減速下降，求該運動員在升降機中舉起杠鈴的最大質量（g取10m/s2）

析：運動員對杠鈴的最大支持力，在不同的運動狀態下是否會發生變化？當杠鈴處于超重或失重狀態，杠鈴重力是否會發生變化？當杠鈴處于超重或失重狀態，杠鈴重力和運動員支持力有什么關系？解：（1）舉重運動員在地面和升降機中對杠鈴的最大支持力是相同的，設最大支持力為N，在地面上有在升降機中，運動員舉起的杠鈴質量比在地面大，說明杠鈴處于失重狀態，加速度方向豎直向下，故有（2）升降機減速下降，加速度方向豎直向上，杠鈴處于超重狀態，則．ABCO例題3．如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質量為M，B為鐵片，質量為m。整個裝置用輕繩懸掛于O點．當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為A．F=mgB．Mg<F<(M+m)gC．F=(M+m)g

D．F>(M+m)g解：鐵片由靜止被吸引上升，必為加速上升．對A、B、C系統，當鐵片B加速上升時，系統整體的重心加速上移，系統處于超重狀態，故輕繩拉力F將大于(M+m)g．選項D正確．物理學的發展，使人們認識到經典力學有它的適用范圍：經典力學只適用于解決低速運動問題，不能用來處理高速運動問題；經典力學只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子．

低速運動宏觀物