有关弹簧的一道问题如图所示,竖直
首先,要对整个运动过程有清晰的了解。
分析:AB开始时在弹簧作用下一起向上运动,过程中能量守恒,是弹性势能转化为AB的动能和重力势能,那么,AB什么时候会发生分离呢?是当弹簧恢复到原长的一瞬间。 因为从一开始到弹簧恢复原长之前,AB都可以作为整体运动,但当弹簧恢复原长后,A只受到重力作用,而B再向上运动则除受到重力作用外,还会拉伸弹簧,所以还会受到向下的弹簧拉力,这样AB两者的加速度就不同,虽然他们的加速度都为负值,但B的要大于A的(绝对值),所以B减速更多,跟不上A,两者发生分离。 分离之后,A一直上升到最高点,而B在这个过程中是先在重力和弹力的作用下减速也上升到最高点(B的最高点要...全部
首先,要对整个运动过程有清晰的了解。
分析:AB开始时在弹簧作用下一起向上运动,过程中能量守恒,是弹性势能转化为AB的动能和重力势能,那么,AB什么时候会发生分离呢?是当弹簧恢复到原长的一瞬间。
因为从一开始到弹簧恢复原长之前,AB都可以作为整体运动,但当弹簧恢复原长后,A只受到重力作用,而B再向上运动则除受到重力作用外,还会拉伸弹簧,所以还会受到向下的弹簧拉力,这样AB两者的加速度就不同,虽然他们的加速度都为负值,但B的要大于A的(绝对值),所以B减速更多,跟不上A,两者发生分离。
分离之后,A一直上升到最高点,而B在这个过程中是先在重力和弹力的作用下减速也上升到最高点(B的最高点要低于A的最高点),然后又在重力和弹簧拉力作用下向下运动,回到弹簧恢复原长的位置,而此时,A才刚好到达最高点。
而B在和A分离后的这一过程中,只是受到重力和弹簧弹力的作用(忽略空气阻力),系统能量守恒,所以当B回到弹簧原长的位置时,其速度大小是与上升到该点时的一样的,只是方向恰好相反,因为力对物体的冲量是等于物体动量的变化量的,那么可列式:(设AB分离一瞬间的速度为V,从A、B分离到A到达最高点用时为t,B的质量用MB表示,g取10),
-ft+(-MBgt)=-MBV-MBV=-2MBV
对于A:V^2=2gh=2*10*0。
2=4,所以V=2m/s,t=V/g=2/10=0。2s,代入上式得:
-ft=-2MBV+MBgt=-2*3*2+3*10*0。2=-6 N*s
所以从A、B分离到A到达最高点的过程中,弹簧弹力对B的冲量大小为6 N*s
。
收起