关于弹簧做功问题,图我就发不了.额,大概是这样,有两个物体,两个物体间有弹簧衔接着,而下面的物体也有个弹簧衔接着,两弹簧
关于弹簧做功问题,图我就发不了.额,大概是这样,有两个物体,两个物体间有弹簧衔接着,而下面的物体也有个弹簧衔接着,两弹簧的劲度系数分别为K1,K2 ,下面K2的弹簧接触地面但不衔接,整个系统静止在地上,人用WK的功把系统拉离地面,求这过程中弹簧K2(碰地那个)做了多少功.我对弹簧的做功理解不深,望大家多提拨.补充:两物体质量相同
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从能量守恒的角度可以列出等式:E初+Wk=E末其中E初由两个弹簧的势能组成(假定此时系统的重力势能为零)E初=E1+E2=(K1*L1^2)/2+(K2*L2^2)/2这是弹簧势能的表达式,其中E,K,L为相应弹簧的势能,劲度系数,伸长量。请注意这里的E2其实就是最后要求的弹簧K2做的功,因为其作的共由弹性势能转化而来。E末=E1+Ep这里由于第二个弹簧处于自由伸长状态,所以没有势能,Ep为两个物体增加的重力势能。经过简单分析可以得到:E1=(K1*L1^2)/2Ep=2(L1+L2)*GG为物体的重力。当整个系统静止在地面上时,对于两个物体的受力分析可知:K2*L2=2GK1*L1=G从而有L1=(K2/(2*K1))L2分别将上面的式子代入到第一个式子中:(K1*L1^2)/2+(K2*L2^2)/2+Wk=(K1*L1^2)/2+2(L1+L2)*G注意左边和右边的第一项可以消去(因为其实第一个弹簧一开始是收缩L1长度,后来是伸长L1长度,所以势能没有变化),并将L1和G替换调,有:E2+Wk=2[K2/(2*K1)*L2)+L2]*(K2*L2)/2E2+Wk=2*L2[(K2+2*K1)/2*K1]*(K2*L2)/2调整右边L2d的位置,你可以发现有可以用E2表示:E2+Wk=2[(K2+2*K1)/(2*K1)]*(K2*L2^2)/2E2+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上面是我的计算过程,不知道具体计算会不会有问题,不过大体思路应该是这样的。
最新回答共有2条回答
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2026-03-30 11:46:47香蕉大叔
回复从能量守恒的角度可以列出等式:E初+Wk=E末其中E初由两个弹簧的势能组成(假定此时系统的重力势能为零)E初=E1+E2=(K1*L1^2)/2+(K2*L2^2)/2这是弹簧势能的表达式,其中E,K,L为相应弹簧的势能,劲度系数,伸长量。请注意这里的E2其实就是最后要求的弹簧K2做的功,因为其作的共由弹性势能转化而来。E末=E1+Ep这里由于第二个弹簧处于自由伸长状态,所以没有势能,Ep为两个物体增加的重力势能。经过简单分析可以得到:E1=(K1*L1^2)/2Ep=2(L1+L2)*GG为物体的重力。当整个系统静止在地面上时,对于两个物体的受力分析可知:K2*L2=2GK1*L1=G从而有L1=(K2/(2*K1))L2分别将上面的式子代入到第一个式子中:(K1*L1^2)/2+(K2*L2^2)/2+Wk=(K1*L1^2)/2+2(L1+L2)*G注意左边和右边的第一项可以消去(因为其实第一个弹簧一开始是收缩L1长度,后来是伸长L1长度,所以势能没有变化),并将L1和G替换调,有:E2+Wk=2[K2/(2*K1)*L2)+L2]*(K2*L2)/2E2+Wk=2*L2[(K2+2*K1)/2*K1]*(K2*L2)/2调整右边L2d的位置,你可以发现有可以用E2表示:E2+Wk=2[(K2+2*K1)/(2*K1)]*(K2*L2^2)/2E2+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上面是我的计算过程,不知道具体计算会不会有问题,不过大体思路应该是这样的。
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