一个质量为m的小球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由落下,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性形变,那么( ) A. 当小球的动能最大时,弹性势能为零; B. 当小球的动
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/05 16:10:25
一个质量为m的小球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由落下,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性形变,那么( ) A. 当小球的动能最大时,弹性势能为零; B. 当小球的动
一个质量为m的小球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由落下,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性形变,那么( )
A. 当小球的动能最大时,弹性势能为零;
B. 当小球的动能减为零时,重力势能最小;
C. 当小球的动能减为零时,球的加速度最大,但不一定大于重力加速度值;
D. 当小球的动能减为零时,球所受弹力最大,且一定大于2mg.
为什么弹力大于2MG
一个质量为m的小球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由落下,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性形变,那么( ) A. 当小球的动能最大时,弹性势能为零; B. 当小球的动
你可以设弹簧的劲度系数为k,当动能为零时弹簧被压缩了h,设小球刚刚抵达弹簧时的初速度为v ,很显然v>0
根据能量守恒,当小球的动能为零时,此时
所有的动能均转化为弹性势能,小球下降h所释放的势能亦转化为弹性势能,于是有
mv^2/2+mgh=kh^2/2 方程式两边同时乘以2/h,得
kh=2mg+mv^2/h
很显然kh就是弹力,mv^2/h>0
所以kh=2mg+mv^2/h>2mg
考虑临界状态,小球一开始就和弹簧刚好接触
能量守恒1/2*k*h^2=mgh
h=0,h=2(mg)/k
第一个是初始状态,第二个是要求的
恰好弹力等于2mg
所以在弹簧上方的话大于2mg
做这样的假设 如果小球不是在高处落下而是在弹簧原长处下落 对于小球而言 首先是加速 因为重力开始大于弹力 当达到平衡位置 也就是重力等于弹力时 小球加速停止 这时速度最大 下一时刻 重力小于弹力 小球减速 有对称关系只得小球一直减速到小球的合外力和最开始相等 也就是Mg 但方向相反 也就是弹力要等于2Mg ...
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做这样的假设 如果小球不是在高处落下而是在弹簧原长处下落 对于小球而言 首先是加速 因为重力开始大于弹力 当达到平衡位置 也就是重力等于弹力时 小球加速停止 这时速度最大 下一时刻 重力小于弹力 小球减速 有对称关系只得小球一直减速到小球的合外力和最开始相等 也就是Mg 但方向相反 也就是弹力要等于2Mg
这是假设小球在弹簧原长处下落的情形 如果再搞一点 那么速度就更大 那么最后停止时 弹力就自然要大于2Mg才行了
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这道题的基本模型是竖立的弹簧振子,解题关键是能不能找准振动中心。
想要理解弹力为什么大于2mg可用假设法。(最好画个图)先假设小球从接触弹簧处(设为a位置)开始初速度为零下落,则当其压缩弹簧,动能为零时(设为b位置),有速度为零,根据弹簧振子的对称性,可知此时速度相同,回复力相同,在a位置回复力为mg,b位置回复力也为mg,回复力是小球所受合力,因此在b位置弹簧弹力等于2mg(弹簧弹力向上...
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这道题的基本模型是竖立的弹簧振子,解题关键是能不能找准振动中心。
想要理解弹力为什么大于2mg可用假设法。(最好画个图)先假设小球从接触弹簧处(设为a位置)开始初速度为零下落,则当其压缩弹簧,动能为零时(设为b位置),有速度为零,根据弹簧振子的对称性,可知此时速度相同,回复力相同,在a位置回复力为mg,b位置回复力也为mg,回复力是小球所受合力,因此在b位置弹簧弹力等于2mg(弹簧弹力向上-重力向下=回复力向上)。根据能量守恒,小球a位置初的所有重力势能全部转化为弹簧弹性势能。
而我们这道题小球从正上方掉落,初始重力势能变大,因此末态弹性势能变大,弹簧弹力变大,可以得出大于2mg。
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