關於彈簧做功問題,高手進,急求解 物理中彈簧做功的問題?求詳解(包括公式)

2021-05-12 06:02:55 字數 3565 閱讀 1384

1樓:匿名使用者

從能量守恆的角度可以列出等式:

e初+wk=e末

其中e初由兩個彈簧的勢能組成(假定此時系統的重力勢能為零)

e初=e1+e2=(k1*l1^2)/2+(k2*l2^2)/2

這是彈簧勢能的表示式,其中e,k,l為相應彈簧的勢能,勁度係數,伸長量。

請注意這裡的e2其實就是最後要求的彈簧k2做的功,因為其作的共由彈性勢能轉化而來。

e末=e1+ep

這裡由於第二個彈簧處於自由伸長狀態,所以沒有勢能,ep為兩個物體增加的重力勢能。經過簡單分析可以得到:

e1=(k1*l1^2)/2

ep=2(l1+l2)*g

g為物體的重力。

當整個系統靜止在地面上時,對於兩個物體的受力分析可知:

k2*l2=2g

k1*l1=g

從而有l1=(k2/(2*k1))l2

分別將上面的式子代入到第一個式子中:

(k1*l1^2)/2+(k2*l2^2)/2+wk=(k1*l1^2)/2+2(l1+l2)*g

注意左邊和右邊的第一項可以消去(因為其實第一個彈簧一開始是收縮l1長度,後來是伸長l1長度,所以勢能沒有變化),並將l1和g替換調,有:

e2+wk=2[k2/(2*k1)*l2)+l2]*(k2*l2)/2

e2+wk=2*l2[(k2+2*k1)/2*k1]*(k2*l2)/2

調整右邊l2d的位置,你可以發現有可以用e2表示:

e2+wk=2[(k2+2*k1)/(2*k1)]*(k2*l2^2)/2

e2+wk=2[(k2+2*k1)/(2*k1)]*e2

整理:wk=e2([(k2+2*k1)/k1]-1)

wk=e2(k2+k1)/k1

所以e2=k1/(k2+k1)wk

上面是我的計算過程,不知道具體計算會不會有問題,不過大體思路應該是這樣的。

2樓:匿名使用者

-wk加重力做的功,因為k1是系統內部彈簧,對系統不做功,我想應該是這樣的。

物理高手請進,有關彈力做功的問題。**等。

3樓:匿名使用者

你說的是彈簧的彈力做功

問題吧。

彈簧的彈力是隨著形變數的變化而變化的,屬於變力做功問題,彈力可以做正功,也可以做負功。

在大學,可通過積分的方法求彈力做的功。

在中學,沒有公式直接算彈力做功的,只能通過「彈簧彈力做功等於彈簧彈性勢能的變化」這個關係來間接求彈力的功。彈性勢能的表示式:ep=k*x^2 / 2 .

4樓:匿名使用者

設想一彈簧壓縮量為x,現推動一物體做功,到彈簧剛好恢復原狀過程中,彈簧的彈力對物體做正功為w=fx 。其中f應為平均彈力,其值為初末彈力值之和的一半 ,即為kx+0)/2=kx/2 。

所以w=1/2kx^2。如果物體由於慣性繼續往前運動,從彈簧處於原長直到彈簧的伸長量達到x的過程中,彈力對物體做負功,其大小為w=-1/2kx^2。綜上,彈力既可做正功,也可以做負功。

至於是正功還是負功,要看彈力的方向與位移的關係。

下面解釋彈力做功與過程無關。仍以彈簧為例,設彈簧有三個特殊位置:壓縮態a、原長o、伸長態b,a和b時彈簧形變數均為x。

現在先考察一個簡單的過程:a——o。顯然彈力做功為w=1/2kx^2。

再考慮一個複雜的過程:a——o——b——o。這一過程中,o——b時彈力做

w==-1/2kx^2,b——o時彈力做功為w=1/2kx^2,顯然o——b和b——o過程中彈力所做的功是大小相等的,但一正一負,剛好抵消。無論經過多少過程再回到o,只要起點和終點都一樣,則彈力做功的都是一樣的。故彈力做功只決定於初末狀態,與過程無關。

希望對你有所幫助。

5樓:李可貞

彈力做功時變力做功,高中階段沒有固定的計算公式,不過彈力與型變數有關,所以可以畫出彈力與物體位移的影象,利用fs影象的面積求功,至於-1/2kx^2那個是特指從平衡位置開始位移為x(拉伸或壓縮x)時彈力做的功。並不是計算功的一般公式

6樓:匿名使用者

什麼叫在做「負功」,受力方向與位移相反才叫做「負功」。而彈力做功的過程其實就等於一個質點在做從一個地方到另一個地方的位移一樣,無論怎麼走,位移還是一樣~

急求解:物理中彈簧做功的問題?求詳解(包括公式)

7樓:匿名使用者

彈簧剪斷情況考察彈簧漸變性x=1/2vt=1/2at^2所要間,瞬間彈簧彈力存。功能關係:e=1/2kx^2,彈力保守力,即勢能存。

胡克定律:f=kθ(扭轉角度),高般用f=kδx。

8樓:匿名使用者

10n的力能使彈簧壓縮10cm::f=kx 即10=0.1k k=100n/m

在彈性限度內將彈簧拉長6cm,則力所做的功w=1/2kx^2=1/2*100*0.06^2=0.18j

所以答案是d

9樓:

10n的力使彈簧壓縮10cm::

則據f=kx得

10=0.1k

k=100n/m

彈性限度內將彈簧拉長6cm,

則力所做的功

w=1/2kx^2=1/2*100*0.06^2=0.18j所以選 d

10樓:匿名使用者

根據胡克定律有f=kx 畫出 f-x 的影象 是一傾斜射線又w=fs=fx 所以 f-x 的影象與座標軸圍成的三角形的面積即為所做的功

則w=1/2(6n*0.06m)=0.18j所以選d

彈簧做功的問題

11樓:束行

1、彈簧做的功等於總的初動能減總末動能

2、彈簧做的功等於彈性勢能的變化量,即w=k*x*x/2

12樓:匿名使用者

你表述不清啊!

一般是用能量來截

13樓:

這個問題的分析方法應該首先用動量定理進行分析,找到什麼時刻的彈簧勢能最大,並且找出此時兩個球的動量分別多少(動量守恆),然後用能量守恆求解動能差,就是彈簧的彈性勢能。

彈簧做功問題

14樓:匿名使用者

因為對彈簧的拉力程直線上升,就和勻加速運動一樣,所以公式也就和勻加速運動差不多。

15樓:聽不清啊

由於彈力的大小正比於x,當伸長達到最大時彈力最大,等於kx,所以在路程上的平均彈力大小為kx/2,乘以彈力作功的路程長度x,就得到w=f平均*x=1/2kx^2

16樓:匿名使用者

彈簧的力f=kx......k是常數。。。。。。也就是說我們用拉過程中的平均力1/2kx就好咯。

w=1/2kx×x=1/2kx^2用積分也可以,f=kx的影象畫出來,面積就是所做的功啦。。。。。。

17樓:

如圖是f-x影象。其中陰影面積即表示彈力做功(彈性勢能)的大小。

(1/2)x*kx=(1/2)kx²

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