希望前辈指教)在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.现用水平恒力F向右拉B,使A、B一起向右加速运动,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 16:50:09

希望前辈指教)在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.现用水平恒力F向右拉B,使A、B一起向右加速运动,
希望前辈指教)在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.
在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.现用水平恒力F向右拉B,使A、B一起向右加速运动,稳定时弹簧的弹性势能为Ep1;如果用水平恒力F向左拉A,使A、B一起向左加速运动,稳定时弹簧的弹性势能为Ep2.则 Ep1 Ep2.(">","
4楼的不错,但是会出现A与B的速度相同,且加速度也相同的情况吗,如何证明?

希望前辈指教)在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.在光滑的水平面上的A、B两物体中间连一水平轻弹簧,一直mA=2mB.现用水平恒力F向右拉B,使A、B一起向右加速运动,
当用力拉B时,B马上加速运动,速度增大,同时B与A之间的弹簧开始伸长,所以B受到拉力F与弹力的作用,加速度逐渐渐小,速度继续增大.此时,A物体受到弹簧的弹力也开始加速运动,随弹簧的增长而拉力增大,加速度增大,速度增大,当A与B的速度相同,且加速度也相同时,弹簧不再伸长,AB一起向右运动,这就是达到了稳定.稳定时,两者共同的加速度,此时可以以两者作为一个整体进行分析,由于弹簧的弹力属于内部作用力,所以加速度为a=F/3m.对A进行分析,其合力等于受到的弹力,所以f=mA a=2ma.对应的弹性势能为Ep1
同理可分析出向左拉A时,弹力f=ma.对应的弹性势能为Ep2
两者比较,向右拉时弹簧伸长量大,可得结论
对于补充问题的回答:
这个问题问的很好,还真不好证明,可以根据物理量的渐变过程分析得到.当然从高等数学的角度还是可以证明的,我们就不多说了.
当力作用在B上时,加速度减小,随着弹力的增加,A的加速度开始增加,所以两者总会有相同的时候.另一方面,B的速度增加的越来越慢,A的速度增加的越来越快,所以两者也会有相同的时候.只要两者的速度还没达到相同,那么B就总比A快,则弹簧就会一直伸长,从而导致B加速度继续减少,A加速度继续增大,直到速度一样时,就不再拉长弹簧,因此AB的加速度达到一致.
这个过程的关键点在于:1、两者最后加速度肯定一样,速度也肯定一样
2、B的加速度从大开始减小,是个单向减小的过程,最后减小到a,
A的加速度从小开始增大,是个单向增大的过程,最后增大到a.
AB的速度都是从0开始增大,最后都一样.
都没有时大时小的过程,所以,只能是同时达到一致.用数学术语来说,就是根据函数的单调性决定.
3、只要速度没达到一致,加速度就不会一致.
另外,你可以从速度时间图像上来证明:它们的速度时间曲线都是先向上弯曲的,到一定时间后,两者合二为一,变成一条直线,交点处就是速度与加速度达到一致的点.

整体,a相等,
向右,弹簧T1=MAa,
向左,T2=MBa。
T1》T2,X1》X2,Ep1 》 Ep2

稳定就是指两块物体以相同的很定的加速度运动。
该问题是著名的连接体问题,弹簧中力的大小分别为2/3F,1/3F.稳定的时候就是弹簧中力一定时,因此Ep1大。

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