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分析物塊力時彈簧所連要算嗎

發布時間:2024-11-22 04:56:46

⑴ 高中物理彈簧連接物塊問題

應該分為有摩擦和沒摩擦兩個情況進行討論。
沒有摩擦的時候:也即地面光滑時:
彈簧被壓縮後再伸長,如不栓接,彈簧彈力產生物塊的加速度,即kx=ma,
x變小時,加速度a變小,但速度變大,物塊與彈簧在彈力為零時,加速度為零,速度最大,這時分離。這一過程中,彈簧的彈性勢能變為物塊的動能。系統的機械能守恆,但動量不守恆。。彈簧不能超原長,過以後物塊做勻速直線運動,以後物塊的動能和動量均守恆不變 。
如果二者栓接,當彈簧原長後,物塊會拉著彈簧繼續繼續前進,不過彈簧的狀態變為伸長,對物塊是向後的拉力,與速度反向,物塊做 減速運動,當速度減為零時,彈簧為最長。這一過程是物塊的動能變為彈簧的彈性勢能,動量也不守恆。以後彈簧又對物塊做正功,到原長時最大速度,再壓縮彈簧,做減速運動,直到彈簧最短。 以後重復這種過程。機械能守恆,動量不守恆。

對於地面有摩擦的情況:
和上面不同的是由於有摩擦力,在加速時當彈力和摩擦力相等時,速度最大。如不栓接,彈簧原長時,物塊已經是減速狀態。以後離開彈簧物塊減速到速度為零。

如栓接,在開始是往復運動,且彈簧彈力等於摩擦力時速度最大,加速度為零。以後振幅逐漸變小,機械能逐漸變為摩擦內能,。動量不守恆。

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