物理 小球压弹簧

Question

一个小球从上方落下，使它掉到下方竖直摆放的弹簧上，问小球速度变化情况，尽量从牛二和能量这两个角度分析一下，详细一些，谢谢，我怎么都想不明白。
功率为何不变？体现在哪里？牛二方面如何想呢？

Answer 1

在这以向下为正吧，有点绕！小球先在重力作用下匀加速向下加速运动，在接触到弹簧时弹簧提供一定的力（F=kx）抵消部分重力且弹力逐渐增大，做加速度减小的加速运动，当压缩弹簧到一定程度时F=kx=G=mg，瞬间的匀速，此时速度最大，之后F=kx大于重力G，加速度向上，即做速度减小的向下运动，直到速度V减小为零，（此时弹力最大），之后，小球反向向上走了，弹力逐渐减小（弹力始终向上），小球做加速度向上且减小的向上加速运动，又到F=kx=G=mg时，小球还在向上走，不过加速度为零了，之后，小球加速度又向下了，球继续往上走，做重力加速度作用下的减速向上运动，然后……又掉下来了，重复弹啊弹……追问

为什么F＝mg＝G时速度最大？接触弹簧过程中为何不是速度减小？

Answer 2

小球的加速度先减小到零在反向增大机械能守恒是有前提的，即：除重力外，其他合力等于0。这里，显然合外不是0，而是向上的弹力，有弹簧提供，而且弹力对小球负功，说白了，就是小球对弹簧做正功，使得弹簧具有力弹性势能，所以小球势必要损失能量，机械能减小。
功率=速度*力 所以当功率一定时，速度会减小
至于这个的由来：功=距离*力等式两边同时处以时间 就得到上面的式子了
纯手打，望采纳哦～追问

那么功率体现在哪里？牛二如何想？

Answer 3

分为以下六个阶段来考虑：
（1）小球下落未接触弹簧，向下加速度为g，小球加速运动，重力势能转化为动能；
（2）小球开始接触弹簧，弹簧对小球小球向上的弹力小于小球的重力，此时小球受到的合力方向是向下的，弹力越来越大，合力越来越小，加速度越来越小，但仍然向下加速运动，重力势能转化为动能和弹性势能；
（3）小球仍与弹簧接触，弹簧对小球向上的弹力大于小球的重力，此时小球受到的合力方向向上，与运动方向相反，小球向下减速运动到达最低点，过程中，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能；
（4）小球向上反弹，受到的弹力大于小球的重力，加速度方向向上，与运动方向相同，小球向上加速运动，过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能；
（5）小球没有离开弹簧，受到向上的弹力小于小球的重力，合力方向向下，与运动方向相反，小球作向上的减速运动，过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能；
（6）小球离开弹簧继续向上运动，加速度为g，方向向下，与运动方向相反，小球作向上的减速运动，直至到达最高点，小球的动能转化为重力势能。

注意分段考虑，其中（1）（6）对称，（2）（5）对称，（3）（4）对称，两两互为逆过程，请你仔细想想！追问

2过程为什么加速度小而非速度减小？

追答

加速度在减小，但方向与运动方向相同，所以还是在加速运动。这相当于，用一个力F拉物体在光滑水平面运动，拉力F越来越小，但是速度还是越来越大。
主要考虑加速度方向与运动方向是否相同，相同的话，加速，相反的话，减速。

追问

一个物体有加速度时遇到阻力，阻力先阻止的就是加速度么？这相不相当于加速度是速度的“防护”呢？

追答

可以这么说吧，但是答题时不能这么说。
物体运动时受到的阻力，尽量使物体的加速度减小，减小物体的加速程度，起到阻止的效果。
实际答题时，要分析物体所受到的合力，看合力的方向，即加速度的方向，是否与物体运动方向一致，一致的话就加速运动，不一致就减速运动。

追问

哦！终于明白了！非常感谢你！

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