一道彈簧求解加速度問題

2021-05-05 20:58:22 字數 1483 閱讀 6780

1樓:難題來啊

好形象哦,,

只是我告訴你。這個只有範圍,不過我可以把推導公式告訴你根據動能定理。從最高點到最低點

彈簧做功+重力做功=動能變化量(為0嘛)

彈簧做功=二分之一k乘以x的平方(有些省不要求)重力做功=mg(h+x)(他從離彈簧h的地方落下)那麼這樣可以得出一條精心湊出來的表示式子。那就是2mg(h+x)除以x=kx

kx就是最後時刻受到的力。

那麼由於h+x大於x。

所以2mg(h+x)除以x是大於2mg的

所以在最低點他的加速度是大於2g的,

如果h=0的時候正好是2g(以上兩個結論最好記住,考試經常考到)

2樓:

質量為m的一個物體放在彈簧上。

設彈簧壓縮x1,彈性勢能為1/2kx1^2.對物體mg=kx1得x1=mg/k

碰後壓縮到最低點的過程中,兩個物體減小的動能和重力勢能變化為彈簧增加的彈性勢能。

設最低點彈簧的壓縮x2,彈性勢能為1/2kx2^2。對此過程有:

2(m+m)g(x2-x1)+1/2(m+m)v^2=1/2kx2^2-1/2kx1^2。由此可以解出x2.

對最低點的物體進行受力分析受到重力2mg,彈力kx2。由牛頓第二定律kx2-2mg=2ma。解方程即可

3樓:

這道題可以逆向思維,要求加速度,先求最後時的合外力f合=f彈-2mg=kx-2mg=ma(此時兩物體既有重力,又有向上的彈力,且彈力大於重力)

由此可知要想求出a,必須先求出x,也就是彈簧的形變數,顯然應該由運動學相關公式求.而隨著彈簧的進一步壓縮,彈簧的彈力是要逐漸變大的,因此碰後的兩物體受到的合外力是變力,不能由功的定義公式求,只能由機械能守恆或動能定理求.由於在下落的過程中只有重力和彈力做功,因此機械能是守恆的.

選取最低點為零勢點,則1/2(2m)v2+2mgx=1/2kx2(左邊為碰後瞬間的動能+重力勢能,方程右邊為最後的彈性勢能)這是一個一元二次方程,只有x是未知量,可求(數學知識,不求了),求出後代入到第一個方程中去(f合=f彈-2mg=kx-2mg=ma),就可以求出 a了.

祝你好運!有不明白的再問

4樓:tomorrow丹丹

解:你這樣思考比較方便:當一個物體靜止放在一起時,設彈簧壓縮了長度l,當兩個物體靜止放在一起時,彈簧就壓縮了2l。

以彈簧壓縮了2l的那個位置作為參照點,即是零勢能點,(包括了重力勢能和彈性勢能的)。這樣的話,當兩個物體碰在一起後他們的動能是1/2(2m)v*v,重力勢能是2mgl,彈性勢能是-mgl.總的機器能就是e=1/2(2m)v*v+2mgl-mgl=1/2(2m)*v*v+mgl,當壓縮到最低點時,就是在2l的位置再往下壓縮了x的那個位置,機器能全部轉化為彈性勢能,根據機械能守恆和彈性勢能公式:

(這個公式有些書沒有,可以用三角形法推導)1/2kx*x=1/2(2m)v*v+mgl=mv*v+mgl,求得x=的平方根。這時物體所受的合力為f=kx=2ma,求得a=1/2kx/m,待入x的值即可

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