一質量為M彈性係數為K的彈簧放在光滑水平面上,其一端被大小為F的力拖動著向前移動,此時彈簧長度是多少

時間 2021-09-13 18:02:50

1樓:

樓主知道非慣性系和慣性力的知識嗎?

以彈簧質心為參照系

則這個參照系的加速度為a=f/m.

質量dm的一小部分彈簧後側的質量為m

受拉力為ma和ma+dm*a

係數為k/(dm/m)

伸長量為ma/[k/(dm/m)]

化簡之後a*mdm/(km)積分得f/(2k)希望採納哈,我的答案保證對

2樓:

我基本同意樓上的觀點,你的彈簧就只是放在光滑的水平面上,一沒摩擦力,二你只是拉著彈簧的一端,另一端沒固定在水平面上或者受其他力,所以他就只會跟著你跑,他當然不會變長,而且和質量m也沒關係。如果你的彈簧是固定的,且你的力f在彈簧所能承受的彈性形變內,那麼形變長度為l=f/k ,所以此時彈簧長度為 l+l

想象一下,如果彈簧是一個彈簧稱,一端拴著一個木塊,也是放在光滑的水平面上,你拉彈簧稱的另外一端,彈簧秤會有讀數嗎?

彈簧因為質量是均勻分佈的 而每一部分都在做勻加速運動,所以彈簧各處之間的彈力大小上不等,形變程度也不等。越靠近f作用點的形變程度越大 越遠離的越小。樓主覺得主要的難點在這裡?

應該把各處的形變表達成一個關於距離f作用點長度為x的函式表示式再用積分求和吧,大概思路應該是這樣

把彈簧分成n段,每段k=k/n

對每段列f=kx方程,將伸長量求和,取n--無窮大,取極限既彈簧的伸長量。

此時:x=n平方乘以f/k n趨向無窮大時候x=0 所以仍然沒有形變。 1樓是對的,我補充他的。

你這套題目中沒有在彈簧後面拉東西。

設彈簧形變數為l'。

f做的功一部分變成為動能,一部分變成為彈性勢能。而f的位移與彈簧的位移,差就差在彈簧自身形變上。在f和彈簧一起運動時,所有f做的功都轉化為動能;惟有f剛作用在彈簧上,彈簧尚未移動時,f做的功轉化為彈性勢能。

換句話說,wf=ek+ep=f×l』+ek,更簡單點,彈簧增加的彈性勢能就是剛開始時,f位移l'所做的功,之後所有功都是動能,於勢能無關。

那就簡單了,用能量守恆。

f×l'=1/2kl』^2

所以,l'=2f/k。

那麼現在彈簧的長度就是l+l'=l+2f/k。

樓主是要考慮彈簧自重而引起的彈簧形變吧。

施加力f之後,整個彈簧處於勻加速直線運動的狀態下。

對於彈簧的一個截面來說,由於要提供之後的彈簧加速運動所需的力,所以會產生形變。

其計算需要採用微積分的知識,將彈簧切成一個一個的微段dx,然後根據每個微段所受的力和微段的彈性係數(切開後彈性係數為原來的l/dx倍)計算各個微段的伸長量,然後運用積分將所有伸長量相加得到最後的變形量。

3樓:

樓主是要考慮彈簧自重而引起的彈簧形變吧。

施加力f之後,整個彈簧處於勻加速直線運動的狀態下。

對於彈簧的一個截面來說,由於要提供之後的彈簧加速運動所需的力,所以會產生形變。

其計算需要採用微積分的知識,將彈簧切成一個一個的微段dx,然後根據每個微段所受的力和微段的彈性係數(切開後彈性係數為原來的l/dx倍)計算各個微段的伸長量,然後運用積分將所有伸長量相加得到最後的變形量。解答參考**:

4樓:我來定論

彈簧因為質量是均勻分佈的 而每一部分都在做勻加速運動,所以彈簧各處之間的彈力大小上不等,形變程度也不等。越靠近f作用點的形變程度越大 越遠離的越小。樓主覺得主要的難點在這裡?

應該把各處的形變表達成一個關於距離f作用點長度為x的函式表示式再用積分求和吧,大概思路應該是這樣,具體的還沒想好,等下再編輯下

5樓:匿名使用者

這道題好難哦,彈簧肯定是要伸長的,因為他有質量,這時候就不能用高中物理的知識來做這道題了,一般微分積分也不行的,彈簧要分成3份,中間那份才是微分量,他的質量忽略以後才能用胡克定律來列式,每個微分量的彈力的大小還是不同的,這裡面有2個變數需要積分,這個需要高等數學,我解不了,

6樓:

設彈簧形變數為l'。

f做的功一部分變成為動能,一部分變成為彈性勢能。而f的位移與彈簧的位移,差就差在彈簧自身形變上。在f和彈簧一起運動時,所有f做的功都轉化為動能;惟有f剛作用在彈簧上,彈簧尚未移動時,f做的功轉化為彈性勢能。

換句話說,wf=ek+ep=f×l』+ek,更簡單點,彈簧增加的彈性勢能就是剛開始時,f位移l'所做的功,之後所有功都是動能,於勢能無關。

那就簡單了,用能量守恆。

f×l'=1/2kl』^2

所以,l'=2f/k。

那麼現在彈簧的長度就是l+l'=l+2f/k。

7樓:行星復甦

兩種方法:

1. 如圖一根彈簧,中間截開平均兩段,在如圖並聯。

左邊受力與有變通威f

設上下延長都為x,由於截為兩段,勁度係數變為2k彈簧受力平衡(並聯後),故有:

2kx+2kx=f

x=f/4k

故原彈簧伸長為2x=f/2k

2. 微元法:

將彈簧均分為n段

把彈簧任意分為m1,m2。分點處受力為t

有t=m1*a=m1*f/m=df/n(d為共d段,m1為後面那段)所以伸長為:x=∑((df/n)/(nk))=(f/2k)*n*(n-1)/n^2

n取極限得x=f/2k

8樓:匿名使用者

不是0 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

由「光滑水平面上,其一端被大小為f的力拖動著向前移動」這句話可知做加速運動 且加速度等於 a=f/m(彈簧質量) 知道彈簧加速度 f=ma 就知道受力 x=f/k

我也有點暈...

9樓:武漢生活薈

把彈簧分成n段,每段都有加速的a,設每段k=k/n

對每段列f=kx方程,將伸長量求和,取n--無窮大,取極限既彈簧的伸長量。

此時:x=n平方乘以f/k n趨向無窮大時候x=0 所以理論上彈簧是有形變的。

10樓:匿名使用者

就是原來的長度,型變數為0.

11樓:匿名使用者

如果後面沒有東西的話就不會有形變。誰說彈簧受力就會形變,改變它的運動狀態不行嗎?

12樓:匿名使用者

如果題目沒有給出摩擦係數的話,那光滑的水平面和質量m之間的摩擦可以忽略。 那麼彈簧應該沒有變化,還是l

13樓:我是上官磊

彈簧沒有質量嗎??彈簧原長是多少呢

光滑的,有力,且保持不變,勻加速運動,f=k*x,求出x,彈簧現在的長度就是原長加x

14樓:匿名使用者

把彈簧分成n段,每段k=k/n

對每段列f=kx方程,將伸長量求和,取n--無窮大,取極限既彈簧的伸長量。

此時:x=n平方乘以f/k n趨向無窮大時候x=0 所以仍然沒有形變。 1樓是對的,我補充他的。

你這套題目中沒有在彈簧後面拉東西。

15樓:匿名使用者

這題很難啊,一般競賽書上有這題,高中做過,現在做不出來了.

鄙視一下說沒形變,彈簧本身有質量怎麼會沒形變呢

如圖所示,勁度係數為k的輕彈簧的一端固定在牆上

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