一个物理问题,想不通。。。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/04/30 16:35:33
一根竖直的弹簧,原长最高点为O点,一质量为M的物体自O点下落压缩弹簧,平衡后物体下降了X,即弹簧被压缩了X,设此时物体的位置为A点。
根据能量守恒,物体减少的重力势能为MgX,则此时的弹性势能是否为MgX???
但物体在O点到A点的过程中对弹簧的压力由0到Mg,而根据W=FX,所以物体对弹簧做的功小于MgX,这明显不成立,究竟哪里出现了错误???
若物体不是由O点开始下落,而是由O点上面的B点下落再压缩弹簧,经过多次反弹达到平衡,最后物体还是停在A点,此时物体减少的重力势能大于MgX,而此时弹簧压缩量和前面一样,那么弹能也和前面样,那么能量从哪去了呢???
各位高手帮一下忙吧!!!

如果是理想情况,弹簧将不断地上下振动,而不会停留,因为当下落过程中,F与Mg相等时,小球具有向下的速度,由于惯性,它将继续向下压缩弹簧,减速到最低点,而最低点时F>Mg,小球又将向上加速,如此往复……
但对于实际的弹簧,由于在整个过程中存在阻力,小球最终会停下来,机械能转化为内能。(可简单理解为这些能量都在“摩擦生热”的过程中转化了)

因为如果物体从O点到A点的过程中
由于在O点到A点的过程中
由于合外力的方向是向下的
所以是一种加速运动(加速度越来越小)
物体到达A点时速度最大
重力势能转化为两个能量:弹性势能和动能
所以重力势能大于弹性势能

如果物体从B点下落
多余能够量将转化为热能释放出去

你的想法有错误 这个过程中能量是不守恒的。如果能量守恒的话,小球是不会平衡静止的,会一直振荡。 势能是减少了MgX。 其实弹簧的势能只有这个的一半。另一半在让小球静止的过程中损失掉了。如果假设弹簧的倔强系数是K, 那么 KX=Mg 这样可以求出K。 弹簧的势能是 E=0.5KX*X 所以 是有 0.5MgX . 你现在明白了么?

平衡的时候 KX=Mg 是永远实用的。其他的能量都是阻力做功损失了。

有一部分势能因为克服阻力而转变为热能...