如图5所示,小球从空中落到轻质弹簧上,分析从接触弹簧到落到最低点的过...
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发布时间:2024-10-07 13:39
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时间:2024-10-10 13:56
题目内容
如图5所示,小球从空中落到轻质弹簧上,分析从接触弹簧到落到最低点的过程中小球的运动情况.
图5
答案
解析
从小球与弹簧接触开始,小球受重力和弹簧的弹力作用,它的加速度由它们的合力决定.
状态1:小球与弹簧接触的瞬间,小球速度向下,只受重力作用,加速度为a=
=g.
状态2:弹簧被压缩到一定程度,FT=G,此时物体的合外力为0,a=0.
状态3:小球落到最低点,FT>G,此时a=
,方向竖直向上.
从状态1→状态2:小球重力大于弹力,F合=G-FT,方向向下,加速度a的方向与小球运动方向相同,所以小球做加速度运动.但加速度a=
随着弹力FT的增大而减小,小球做加速度逐渐减小的加速运动.
从状态2→状态3:小球重力小于弹力,F合=G-FT,方向向上,加速度a的方向与小球运动方向相反,所以小球做减速运动.小球的加速度a=
随着弹力FT的增大而增大,小球做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度减小到零.
由以上分析可见,小球先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度等于零时加速完毕,速度达到最大,之后小球做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度减小到零.