高一年物理!一个小球从高处落到弹簧,当小球速度最大时,弹簧的弹力等于重力!为什么

高一年物理!一个小球从高处落到弹簧,当小球速度最大时,弹簧的弹力等于重力!为什么,第1张

因为刚落到弹簧上时,弹簧压缩量较小,弹力较小,不能抵消重力,也就是说还要继续向下加速一段距离,但是加速度不断变小,因为弹簧弹力越来越大;当弹簧弹力等于重力时速度最大,因为一旦大于重力就要开始减速了……

希望能帮到你 望采纳

小球从高处落下拥有重力势能Mgh h为自由落下的高度

小球遇到弹簧,是弹簧压缩S距离,显然S<h,

到达最低点瞬间小球速度为0,则有Mgh=FS (F为弹簧对小球的平均作用力)

F=Ma (a为平均加速度) 则gh=aS 由于S<h则 g <a

a为平均加速度大于g, 我们知道弹簧被压的越短对小球的作用力越大,到达最低点瞬间a(t)是最大的,且大于平均加速度,也就大于g

从直观的思维上想:

小球到达最低点时,速度为0,若小球所受到的作用力小于自身重力则小球所受合力向下,此时小球会继向下运动,但实际情况是小球到达最低点后转而向上运动,因而小球所受到的作用力不可能小于自身重力,

必须大于,且不能相等,因为若小球所受到的作用力等于自身重力的话,合力为0,速度为0,小球就会静止,这显然也不符合实际

因此小球所受到的作用力大于自身重力

答案的思路是牛顿第三定律的思路:首先你得知道现在两个小球受什么力。弹簧现在是拉伸的,所以上面的小球受到弹簧向下的力,下面的受到弹簧向上的力。答案的说法是弹簧拉伸带来的下面那个线是拉着箱子底部的,绳子瞬间断了之后,两个球不视为一个整体来说的话,下面的绳子拉箱子的力瞬间没了,上面的力因为弹簧没形变,所以绳子拉球的力没变,根据牛顿第三定律可知绳子对箱子顶部的拉力没变,然而下面的拉力又没了不就可以认为绳子对箱子上部的拉力变大了,对吧

第二个想法是牛顿第二定律的思路:这个想法我觉得比答案简单。把箱子跟球视为整体,绳子间断的瞬间,下面的小球尽管没有动但是瞬间有了加速度,整体的箱子+球系统就有了系统加速度,那么根据加速度方向是向上的来看,地面肯定给这个箱子+球系统一个超出了这个系统自身重力的支持力,所以支持力瞬间变大。

后面的逐渐变小你应该能明白什么意思吧

设:绳BC与竖直方向的夹角为θ

剪断前:AB、BC的拉力Ta、Tc 与 重力mg 三力平衡,受力分析(画图)

mg/Tc=cosθ

Tc=mg/cosθ

剪断后瞬间:重力 与 BC绳拉力Tc‘ 的合力在垂直BC的方向上,画受力分析图

Tc’/mg=cosθ

Tc‘=mgcosθ

Tc/Tc'=1/cos²θ

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