竖直在水平面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧压缩稳定后,用细线把弹簧拴牢,烧断细线后,球将被弹起,且脱离弹簧后能继续向上运动。那么该球从细线烧断到脱离弹簧的运动过程中
A.球刚脱离弹簧时,弹簧的弹性势能最小
B.球刚脱离弹簧时,动能最大
C.球所受合力的最大值不一定大于重力值
D.在某一阶段内,球的动能减小而机械能增加
请做详细解释!谢
还有请问 在竖直情况下如何分析机械能的变化~?
參考答案:AD
球刚脱离弹簧时,弹簧恢复原长弹性势能是0
金属球在上升的过程中因为弹簧的弹力减小,向上的加速度减小,当弹簧的弹力减小到球的重力时,加速度为0,这时速度最大,动能最大,再向上的过程中弹簧的弹力小于重力,金属球要减速,动能减小,但是机械能增加,因为弹簧对金属球做功,弹性势能转化为球的机械能
至于C.球所受合力的最大值不一定大于重力值
在烧断的时候和脱离弹簧时合力最大,脱离弹簧时合力等于重力,
烧断的时候合力一定大于重力值,这可以看成部分简谐振动,脱离弹簧时速度刚好是0的话就和烧断的位置对称,将做完整的简谐振动,在烧断的时候合力等于重力,但是脱离弹簧时速度大于0,可以知道在烧断的时候合力大于重力