高中物理,弹簧问题 高中物理,关于弹簧的问题。

作者&投稿:隆朗 2024-07-02
高中物理弹簧问题

对A、B的整体进行受力分析,
开始时,F=kx,
∴x=F/x
撤去力F时,整体受力为kx,方向竖直向上
由牛顿第二定律得,kx=2ma
∵kx=F
∴a=F/2m
以A为研究对象,所受合外力(即B对A的作用力)为ma=F/2 ,方向竖直向上
A、B整体做简谐运动
∴在最高点时,A受到的合外力为F/2,方向竖直向下

不懂请追问,满意请采纳,谢谢

在平衡点的时候物体会减速,此后:
对A受到向上的弹力F,其向下的加速度就小于g,
对B,若不受A对其的支持力,则加速度=g,
所以弹簧恢复原长前,A都会受到向上的力,相应的速度减小得比B慢。
直到恢复原长后,A向下的加速度〉g,B=g,此时开始分离/

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轻质弹簧主要是为了将情景理想化,就不要去考虑弹簧质量,动量,动能之类的了。

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补充回答:
平衡位置:AB共同平衡时。
再压缩△l2后开始简谐运动。
1.若△l2太大,恢复原长后速度未减到0,
则此后A减速快些(它除重力外还受到拉力,B只受重力),所以恢复原长开始就分离了。此时可以用能量观念求解。
2.若△l2恰当,恢复原长时速度减到0 或者
若 △l2恰当,到达A的平衡位置时速度减到0,或者
A平衡位置以上,原长以下速度减到0
则此后B再压A,基本上不会分离了。
3.若△l2使得 A平衡位置以下,速度减到0
则为之前的解法。(这种情况下会有△l2*k<=mB*g)

综合上面的讨论,想要使AB分离的话的确要满足一些必要的条件,但一旦要分离就会在原长处分离。所以用能量观念解答这个问题最终的结果应该是一定的/

PS:不是先前不知道LZ的困惑,只是有点想敷衍。不过觉得你这么爱学习就自己分析了一遍。值得一提的是:现在物理不像数学,不需要严密的讨论,所以分析状态就够了,过于分析过程实在有点为难自己。如果是具体的数据,可以通过计算判断究竟是什么样的过程。
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LZ放心。某年某月哦当上教育部主任的话会修改这类问题的评分细则的,届时这个问题会变成相当难的兼有数学讨论思想的物理题/

你考虑下整个过程,弹簧被压到最低的时候,弹性势能最大。当线被烧断时,弹簧要复原,而小球压在上面,弹簧就要对小球做功,因此小球此时有与弹簧一样的加速度,当弹簧刚好恢复时,没有了弹性势能,不再对小球做功,此时弹簧刚好要与小球脱离,下一刻就分离了,因为下一刻小球以大小为g的加速度减速向上,而弹簧以大小为(g+a)的加速度减速度向上(a为弹簧本身弹性势能所产生的加速度),所以弹簧上升得慢,刚好在复原的时候分离。讲的比较复杂,不知道你能不理解。 可能我说的(g+a)是错的,但弹簧刚好复原后,减速比小球快,所以复原的下一刻就分离了。 还有就是题中提到的“球将被弹起,且脱离弹簧后能继续向上运动”这个条件,如果没有这个条件,你可以想下是什么情况。

你们忽略了一点,题目中说了是轻弹簧就是说本身质量不计,就是说球弹上来恢复原状是刚好脱离 且弹簧不会再往上弹出,所以说脱离时势能最小为零
不对,不论弹簧有没重量,小球也会在弹簧原长时脱离,因为脱离前速度一样,恢复原长后,弹簧拉长,拉力向下,弹簧的加速度是F/m+g比球的重力加速度大,所以球必定是恢复原长时脱离,换句话说就是脱离时势能最小为零

小球脱离弹簧,此时小球就没有对与弹簧的压力,这个瞬间,即弹簧刚刚复原,弹性势能为零。

弹簧有形变才会对小球一直做功啊,之后,球做上抛运动,弹簧做简谐振动。

此时球与弹簧之间没有相互作用力(没有接触),没有相互作用力就没有形变,没形变就不会有弹性势能


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