一、两小球悬挂在天花板上,ab两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,ab两小球用细线连接,上面是一轻质弹?
答案:在弹簧剪断瞬间,a球和b球的加速度为重力加速度 g 瞬变渐变问题 弹簧对a球的拉力 F1=2mg 细绳对b球的拉力 F2=mg 在弹簧剪断瞬间F1=0 细绳的拉力F2突变为0 a b两球只受重力,a球和b球的加速度为g
二、用一根轻绳和一个弹簧将小球固定,求当剪断弹簧时小球的加速度及剪短轻绳时小球的加速度?
(1)当用一根轻绳和一个弹簧将小球固定时
小球受到三个力的作用:一个竖直向下的重力mg,一个水平向左的绳子的拉力T,
一个沿着弹簧斜向上的弹簧的弹力F
弹簧的弹力F的弹力分解成两个力:
一个水平方向上的向右的拉力F1=Fsinθ,一个竖直方向上的向上的拉力F2=Fcosθ
且T=F1=Fsinθ
mg=F2=Fcosθ
即T和F的合力等于重力
(2)当剪断弹簧时小球时,
绳子的弹力突变为零,小球只受到一个竖直向下的重力mg,
所以剪断弹簧时小球的加速度为重力加速度g
(3)当剪断轻绳时,弹簧的弹力不能突变,
所以烧断细绳的瞬间,细线的拉力消失,小球受到的合力F合等于细绳拉力的相反方向的力
即F合=mgtanθ
根据牛顿第二定律F合=ma可知
当剪断轻绳时小球的加速度a=gtanθ
三、有一劲度系数K=100N/m的轻弹簧,其原长为0.1m,一端固定一个质量为0.6kg小球,另一端固定在桌面上的o点?
解:设转动时弹簧的长度为L,则弹簧形变量为:x=L-0.1,由胡克定律得:
F=kx①
球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供,
F=mrw2②
由①②代入数据得:
100(L-0.1)=0.6×L×102
解得:L=0.25m
所以弹力:F=kx=100×0.15=15N
由牛顿第三定律:
小球对弹簧的拉力为15N
答:弹簧对小球的拉力为15N.
四、小球从高处落下,压缩弹簧,小球为什么机械能没守恒?
首先只有动能和势能的相互转化,机械能才守恒 但是当小球撞击弹簧时,还损失了一部分能量,转化为内能 以及小球运动过程中,和空气还有摩擦,也会损失一部分能量 因此机械能不守恒