高中物理:一端固定一端可动的弹簧问题
弹簧和物体相互作用时,致使弹簧伸长或缩短时产生的弹力的大小遵循胡克定律,即
或
。
例1、劲度系数为k的弹簧悬挂在天花板的O点,下端挂一质量为m的物体,用托盘托着,使弹簧位于原长位置,然后使其以加速度a由静止开始匀加速下降,求物体匀加速下降的时间。
解析:物体下降的位移就是弹簧的形变长度,弹力越来越大,因而托盘施加的向上的压力越来越小,且匀加速运动到压力为零。由匀变速直线运动公式及牛顿定律得:
①
②
③
解以上三式得:
。
显然,能否分析出弹力依据胡克定律随着物体的下降变得越来越大,同时托盘的压力越来越小直至为零成了解题的关键。
弹簧能承受拉伸的力,也能承受压缩的力。
固定的大环半径为R,轻弹簧原长为L(L
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