一个冲量和弹力的物理问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 03:50:27
光滑水平面上一轻弹簧,左端固定在竖直挡板上,自然升长,其劲度系数为k,一质量为m的小球以速度Vɑ由右向左运动与弹簧接触并压缩弹簧,最后被弹簧向右反弹出去,小球与弹簧作用时t,问这段时间内,弹簧弹力冲量和平均弹力各为多大?
各位,小球与弹簧接触后弹簧压缩,再把小球弹出去应该会有一个弹簧个小球的弹力吧,所以你们好像都没有考虑进去??

根据能量守恒:初始动量P=m*v0
动量=冲量
得冲量=mv0
m*v0=f均*t
f均=(m*v0)/t
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对不起,他们回答是对的,我只考虑了被压缩的过程,现在我重新回答你
1、假设小球的运动方向为正方向,得
当小球与弹簧接触一直到弹簧被压缩到最小,小球静止,则
初始动量P1=m*v0
动量=冲量
得冲量I1=mv0

2、当弹簧压缩后给小球一个弹力,
根据能量守恒,弹簧的弹性势能和动能是相等,可以得到弹簧给小球的弹力作用到小球离开弹簧的速度V=-V0
所以从静止到离开弹簧的动量改变P2=-mv0
I=I1-I2=mv0-(-mv0)=2mv0
3、平均弹力f均=I/t=(2mv0)/t

选择向右为正方向
1.小球的初速度为-Vo(负号表示速度方向向左)
小球的末速度为Vo
所以,小球的动量变化为:
△P=m*Vo-(-m*Vo)=2m*Vo
根据动量定理,弹簧对小球的弹力冲量I就等于小球的动量变化,
所以,I=2m*Vo
2.弹簧对小球的平均弹力为Fn
根据平均弹力的定义,(某个力对时间的平均就等于这个力在这段时间内的冲量I除以这段时间t)
I=Fn*t
解出,Fn=2*m*Vo/t

由于能量守恒,球的末速度也为Vɑ,所以动量改变量为2mVɑ,这就是弹簧的弹力冲量,平均弹力为2mVɑ/t, k没有任何作用,知不知道无所谓。

小球动量的变化量是-2mv(负号表示初速方向相反),由动量定理,弹簧给小球的冲量就是-2mv,用它除以整个过程的时间t,即-2mv/t就是平均作用力了(当然小球受到的弹力始终和初速方向相反)。动量定理的一个最大