高一物理运动学,力学问题 急!!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 18:12:10
水平面上放一个质量为m的物体,物体上端于劲度系数为k的轻质弹簧相连,在弹簧的上端加竖直向上的力F,使弹簧上端从弹簧自然状态由静止开始做加速度为a的云加速直线运动,问力F至少作用多长时间能将物体拉起,写出在这段时间内拉力F随时间t变化的关系式(均用所给的字母和物理常量表示)

要求过程,限时今晚
感谢4位的回答,我已经选取四楼的为候选答案,至于是赏分还是关闭,取决于明天老师批改的正确与否,谢谢

由题意可知
要使物体被提起,它受到弹簧的拉力最小为物体的重力,即mg
则当物体被拉起时弹簧伸长的长度L=mg/k
设弹簧从开始运动到物体被拉起用时t1,
则有L=0.5at1^2,解得所求时间t1=(2mg/ak)^0.5,即根号下(2mg/ak)

由于弹簧是轻弹簧,故拉力F始终与弹簧拉力大小相等即可
而在t时刻,弹簧伸长S=0.5at^2
则F=kS=0.5kat^2 0<t≤t1,即0<t≤(2mg/ak)^0.5

恰好将物体拉起时,所用时间最短,此时弹簧的弹力恰好等于物体的重力,由此得kx=mg,
解得x=mg/k,
由x=at^2/2,
两式连立,mg/k=at^2/2
得t=根号(2x/a)=根号(2mg/ka)
由于弹簧是轻弹簧,故拉力F始终与弹簧弹力大小相等
即F=kx=kat^2/2,0≤t≤根号(2mg/ka)

F=K×△X

△X=1/2at^2

F=1/2Kat^2

当F=mg时,物体开始被拉起
即mg=1/2Kat^2,则t=√2mg/(Ka)

常见弹簧类问题分析

高考要求 轻弹簧是一种理想化的物理模型,以轻质弹簧为载体,设置复杂的物理情景,考查力的概念,物体的平衡,牛顿定律的应用及能的转化与守恒,是高考命题的重点,此类命题几乎每年高考卷面均有所见.应引起足够重视.

弹簧类命题突破要点 1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹簧时,要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置,现长位置,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化.
2.因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变.因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变.
3.在求弹簧的弹力做功时,因该变力为线性变化,可以先求平均力,再用功的定义进行计算,也