物理弹簧问题 F=-kX+b ,X为弹簧形变长度,K为劲度系数,b是恒力

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/06 03:08:57
X为弹簧形变长度,K为劲度系数,b是恒力
那么弹簧上的小球是怎样运动的

画图,将方程用一元一次方程画图,F是改变物体运动的力。

有点难度,但仔细想一下的话,不难!跟我的思路走!
首先你要知道动力学观点:即力决定状态,状态反应受力!如果物体处于平衡状态,就列平衡方程;如果物体处于不平衡状态,就根据情况列牛顿第二定律!这是定性思路!
这道题无论推还是拉,都是一样的,因为x是形变量,只要形变量相同,无论是推还是拉弹簧的弹力是一定的
这道题中-kx可以看出来外力b与弹簧弹力反向!

1.假设b的效果为拉力,小球刚开始运动时,弹力小于b,所以小球向外运动,此时小球合外力向外,列一步牛顿第二定律:b-kx=ma
(1)b是恒力,弹簧弹力随x的增加而增大,所以加速度a是减小的,虽然加速度减小,但加速度和速度同向,所以小球速度还是增加的
(2)当弹力增大到b=kx时,外力b与弹簧弹力相等,此时刻小球平衡,则加速度a等于0
(3)此时小球有速度,所以还要继续向外运动,那么x就要增大,kx就要增大,则kx大于b,合力向里,此时就要列第二步牛顿第二定律kx-b=ma2
此时a2的方向向里,速度与加速度反向,小球做减速运动,减到0时反向(向里)运动,那么可以看出来,(2)时刻时小球有最大速度
(4)此时小球向里运动,弹簧弹力减,当减小到b=kx时,小球又平衡(注意平衡点还是(2)时刻的位置),但小球此时的速度向里,所以要继续向里运动,则则x减小,弹簧弹力减小,b又大于kx,小球速度减到0时又回到(1)的过程,以后循环不停...

2.b的效果是推力,则弹簧被压缩,小球刚开始运动时,弹力小于b,所以小球向里运动,此时小球合外力向里,列一步牛顿第二定律:b-kx=ma,此时加速度a也向里,分以下几个过程:
(1)b是恒力,弹簧弹力随x的增加而增大,所以加速度a是减小的,虽然加速度减小,但加速度和速度同向,所以小球速度还是增加的
(2)当弹力增大到b=kx时,外力b与弹簧弹力相等,此时刻小球平衡,则加速度a等于0
(3)此时小球有速度,所以还要继续向里运动,那么x就要增大,kx就要增大,则kx大于b,合力向外,此时就要列第二步牛顿第二定律kx-b=ma2
此时a2的方向向外,速度与加速度反向