简单物理题!望高手赐教

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 05:22:37
质量为m的物体位于质量可以忽略的直立弹簧的正上方高度为h处,物体从静止开始落向弹簧。若弹簧的劲度系数为k,不计空气阻力,则物体能获得的最大功能是!?
答案是,mgh+m^2g^2/2k

高手们请赐教 到底是什么时候 物体的功能最大啊?是当a=0的时候吗?那个时候 物体的速度最大
谢谢大家了

对的,动能的表达式里就只有速度是变量,所以速度最大的时候就是动能最大的时候。
另外,搂住好像写成“功能”了

分析如下,只需要关注质量为m的物体的加速度的方向就可以,在下落过程中该物体的加速度一开始一直是向下的方向,即加速过程。
当接触到弹簧以后开始有和重力反向的弹力作用,此时加速度开始减小,但是总的方向还是向下的。当弹簧的弹力=重力的时候(这里假设弹簧可以提供足够大的弹力)加速度=0。之后加速度的方向开始和弹力方向一致,即开始减速过程。
所以在速度最大的点就是弹力等于重力的时候物体所获得的速度。
此时弹力
T=KX=mg
解答得到X=mg/K
此时对到达速度最大的时候的过程使用 动能定理
1/2 mv^2=mg(h+X)-1/2 KX^2
带入相关关系式
解方程:
1/2mv^2=mgh+m^2g^2/2k

不是的,是当V=0的时候,物体做的功最大(所有能量都转化(包含动能)为其他)。

什么是"功能"啊?大峡

如果楼主要知道的最大动能的话我们就要知道整个过程中动能是由哪些东西转化过来的
整个过程中不考虑弹回以后状态的话 整个过程中 动能时候重力势能转化而成得
从一开始到接触弹簧前转化的重力势能是mgh
当接触弹簧以后在重力与弹簧的弹力平衡前一直处于加速状态所以动能还在继续增加 同时还有部分能量转化为了弹性势能
重力与弹力平衡的时候 mg=kx x=mg/k
接触弹簧以后 还会加速 的距离是mg/k 转化的重力势能为 mg*mg/k 转化成的弹性势能为 (k*(mg/k)^2)/2

此时的动能为 mgh+mg*mg/k-(k*(mg/k)^2)/2

过了二力的平衡点以后 弹力大于重力 加速度方向向上 开始减速 动能开始减少