返回首页

弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力,这说明了什么?

134 2023-04-29 17:21 admin

一、弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力,这说明了什么?

人们拉开弹簧感到困难原因是弹簧被拉伸时会产生弹力。弹簧被拉长时,会发生弹性形变,而发生弹性形变的物体要恢复原状就会对接触它的物体产生力的作用,即弹力。

且弹簧被拉的越长,弹力就越大,拉起来就越费力。弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力,而且形变越大,产生的弹力越大,这说明物体间力的作用是相互的。

这说明弹力产生的原因在于分子间或者原子间的距离改变,也就是分子或原子间的引力和斥力是弹力产生的原因。

当弹簧拉伸时,分子距离增大,表现为引力(宏观表现为拉力),当距离减小时分子间距离减小,表现为斥力(宏观上表现为向外的弹力)

弹簧具有抵抗弹性变形的能力。

存在作用力与反作用力。

二、弹簧的形变大,超过限度,这个限度叫什么?

弹簧在受到外力后形状发生变化,却掉外力后能够恢复原来的形状,弹簧的形变大,超过限度,这戚宽个限度就是受外力过大时,却掉外力不能高橡亮如如恢复形状,这个最大的力就是限度。

弹性限度,

形变系数,超过这个形变系数之后弹簧就会被拉直。

弹性限度,

三、高中物理问题 机械能

这样的问题你应该上传图的!

根据你的描述,物体B是不是在下面?

1.A在弹簧的作用力下处于静止,说明此时弹簧被压缩了x=mg/k(设弹簧的劲度系数为k。)

当物体B将要落地时的速度V=根号下(2gH),这时物体A的速禅顷度也是这么大.因为它们之间相对静止.

B物块着地后速度立刻变为0,在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升。

分析:

当B着地后速度变为0时,物体A的速度应该还是V.

物体B恰好能离凳仿开地面,说明弹簧对物体B的向上拉力大小等于mg,那么,弹簧对物体A向下的拉力也是mg,就是说此时弹簧被拉伸了,伸长量x'=x

物体B不能继续上升,说明此时物体B的速度为0.(这时物体A的速度也是0)

根据能量守恒定律,物体AB着地前的机械能为:

1/2*m*V^2+Ep

当B的速度为0,这时A的速度也为0,但是这时A的高度比着地时的高度高了2x(弹簧开始被压缩了x,现在被拉伸了x,所以,A的高度上升了2x)

所以,此时系统的机械能为mg*2x+Ep

显然,1/2*m*V^2+Ep=mg*2x+Ep

这样可以解出x,又因为x=mg/k

从而解出k

2.第二次用手拿着A.B两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时B物块距地面高度也为H,然后由静止同时释放A.B,B物块着地后速度同样立即变为0.

分析:

当物体B落地时,B的速度为V,这时A的速度也是V

根据上面的分析可以看出,当物体B刚要离开地面时,弹簧被拉伸了x=mg/k,就是说此时A的高度比B着地时A的高度高了x,设这时A的速度为V1

根据能量守恒定律,有:

1/2*m*V^2+0=Ep+mgx+1/2*m*V1^2

说明,0表示物体B着地时弹簧没有形变,所以,弹性势能为0

Ep表示当枣袭纤弹簧被拉伸了x时的弹性势能

mgx表示此时物体A的重力势能

把上面几个方程联立,就可以解出V1

第二次释放A、B后,A、B均做自由落体运动,B着地后,A和弹耐茄簧相互作用至A上升到弹簧恢复原长过程中,弹簧对A做的总功为零

设弹簧的劲度系数为k,自由长度为L,昌笑察

第一次释放AB前,设弹簧的形变量为Δx1,有:Δx1=mg/k ①

第一次释放AB后,B刚要离地时弹簧的形变量为Δx2=mg/k ②

第二次释放AB后,在B刚要离地时弹簧的形变量为Δx3,则有:Δx3=mg/k ③

由①②③得:Δx1=Δx2=Δx3 ④ 即这三个状态,弹簧的升让弹性势能都为Ep

在第一次释放AB后,对A、B和弹簧组成的系统,从A刚释放到B刚要离地的过程中,由于B的机械能完全转化为内能,故据能量关系有:

mg(H+L-Δx1)+Ep=mg(L+Δx2)+ Ep ⑤

在第二次释放AB后,对A、B和弹簧组成的系统,从A刚释放到B刚要离地的过程中,同理由能量关系有:mg(H+L)=mg(L+Δx3)+Ep +mv2^2/2 ⑥

由④⑤⑥得: v2=根号(gH-2Ep/m)

图片地址: