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求助吧友,拉力为0的橡皮绳有弹性势能吗?
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晾衣杆
十一
科学精神
15
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这是
@邦钦·孙
提出的说法:拉力为0,有弹性势能。我才疏学浅,理解不了,请吧友指教一二。
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1楼
2025-04-15 15:12
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邦钦·孙
民科克星
14
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你这是误导,我说的是:原来被拉长的橡皮筋,在杯子作自由落体运动时,小球对橡皮筋的拉力为零,而不是拉力为0的橡皮筋!不要混淆视听!抗议你这种断章取义的做法,要想征询大家伙意见,请楼主实事求是的摆出问题!
IP属地:山东
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2楼
2025-04-15 15:44
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2025-04-21 00:19
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邦钦·孙
民科克星
14
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原题如图所示。“橡皮筋漫过光滑杯口后各连接一个质量为 m 的小球”
@晾衣杆🔯十一
这个小球的重力mg不对橡皮筋有拉力吗?
IP属地:山东
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3楼
2025-04-15 17:32
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邦钦·孙
民科克星
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我的帖子第11楼全文复制如下:
初始状态分析
首先,我们需要明确初始状态(拉力 F 存在时)的受力情况:
1、杯子:受到向下的重力 Mg(假设杯子的质量为
M),向上的拉力 F,以及两根橡皮筋对杯底的向下拉力。因为杯子静止,所以:F=Mg+2T
其中 T 是每根橡皮筋的张力。
2、小球:每个小球受到向下的重力 mg
和向上的橡皮筋张力 T。因为小球也是静止的:
T=mg
因此,初始时橡皮筋的张力 T=mg。
3、撤销拉力 F 后的瞬间
当撤销拉力 F 后,整个系统(杯子、橡皮筋、小球)开始做自由落体运动。自由落体意味着所有物体都以加速度 g 向下运动,且忽略空气阻力。
4、关键点:在自由落体状态下,系统处于失重状态。这意味着所有物体之间的相互作用力会发生变化。
5、杯子的运动
杯子现在只受到重力 Mg 和两根橡皮筋的拉力
2T ′(T′是新的张力)。根据牛顿第二定律:Mg−2T′ =Ma,其中 a 是杯子的加速度。因为杯子在做自由落体运动,a=g:
Mg−2T ′=Mg⟹2T ′ =0⟹T ′=0
因此,橡皮筋的张力 T ′变为零。
6、小球的运动
每个小球受到重力 mg 和橡皮筋的张力 T′
。根据牛顿第二定律:mg−T ′ =ma
同样,a=g,且 T ′ =0:
mg−0=mg
这成立,说明橡皮筋的张力确实为零。
7、橡皮筋的状态
初始时,橡皮筋被拉伸,具有一定的长度。撤销
F 后,张力 T ′=0,意味着橡皮筋不再被拉伸,会恢复原长(收缩)。因此:橡皮筋会收缩,试图回到松弛状态。
由于小球之前被橡皮筋拉在杯口外,现在橡皮筋收缩,会将小球向上拉。
8、小球的运动方向
撤销 F 后:小球和杯子都开始以加速度 g 自由下落。但橡皮筋的张力消失,橡皮筋会收缩,试图缩短长度。
因此,相对于杯子,小球会向上运动(因为橡皮筋在收缩)。
如果橡皮筋收缩足够快,小球可能会被拉入杯子内。
所以,答案A是正确的 m选项!
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4楼
2025-04-15 17:43
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邦钦·孙
民科克星
14
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我的第12楼内容复制——
以杯子为参考系分析小球的运动
当杯子开始做自由落体运动时,杯子本身是一个非惯性参考系(因为它在加速下落)。为了在这样的参考系中正确分析小球的运动,我们需要引入惯性力,以等效代替加速度的影响。
1. 杯子参考系中的受力分析
在杯子参考系中,所有物体都受到一个向上的惯性力 F惯=ma,其中 a=g(自由落体的加速度)。因此:每个小球会受到:向下的重力:mg,向上的惯性力:mg,橡皮筋的拉力T(方向沿橡皮筋,初始时向上)
由于自由落体时 a=g,重力和惯性力平衡:mg−mg=0
因此,在杯子参考系中,重力被惯性力抵消,小球的运动仅取决于橡皮筋的拉力 T。
2. 初始时刻(拉力 F 刚撤销时)
在撤销拉力 F 之前,橡皮筋处于拉伸状态,张力
T=mg(因为小球静止时 T=mg)。
杯子参考系中,小球受力平衡(重力被惯性力抵消,张力 T=mg 向上)
撤销 F 后,杯子开始自由落体,参考系获得
a=g 的加速度。橡皮筋的张力 T 会瞬间减小(因为杯子和小球都在自由下落,橡皮筋不再需要提供
T=mg 的力来平衡重力)。
橡皮筋会恢复原长(松弛),导致张力 T 迅速减小到 0。
3. 小球的运动
在杯子参考系中,撤销 F 后,橡皮筋的张力 T 从
mg 减小到 0。
由于张力消失,橡皮筋会收缩,试图恢复自然长度。因此,小球会受到一个向上的拉力(橡皮筋收缩的方向),使其向上加速运动。
运动趋势:橡皮筋收缩 → 小球向上运动(向杯子口方向移动)。
如果橡皮筋足够强,小球可能会被拉入杯子内。
所以,在杯子参考系中,撤销拉力F后,
重力被惯性力抵消,小球仅受橡皮筋拉力影响。
橡皮筋张力消失,会收缩,导致小球向上运动。
正确答案:A(先向上运动,有可能被橡皮筋拉入杯子内)
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5楼
2025-04-15 19:11
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邦钦·孙
民科克星
14
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我再送你一题供你当靶子吧
题目:在质量为 M 的圆柱体底部(上口开放)安装一个弹簧,弹簧上放一个质量为 m 的铁球后弹簧被压缩,当从空中释放圆柱体后,弹簧会弹起铁球吗?我的答案是:会!
IP属地:山东
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6楼
2025-04-16 13:23
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slqjava
老反民科
10
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6楼准备当缩头乌龟到什么时候?我这个视频发了多少次了,视频里明明白白地拍下了物体自由下落的全过程,根本不存在类似【大体上是:以地面为参考系,铁球先短暂静止,随后向上运动,达到最高点后自由落体吧?】的现象,缩头乌龟为什么不敢回应?
.
【别 人 的 物 理 老 师 (高中物理弹簧瞬时加速度)】
https://www.bilibili.com/video/BV1Q541157gb/?share_source=copy_web&vd_source=83e49686c19d602e12bf6aed21cf03b9
IP属地:湖南
7楼
2025-04-18 17:30
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slqjava
老反民科
10
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【无论圆柱体加速度是≥g还是≤g,里边的铁球总是相对于柱体失重≥mg或≤mg,弹簧的弹性势能总要对铁球做功,所以,铁球至少相对于柱体被弹起。】
.
缩头乌龟不知道 功=力×位移?如果橡皮绳的拉力为0时怎么可能做功?
IP属地:湖南
8楼
2025-04-18 17:36
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