25.【高中物理必修一】【牛二】弹簧运动类型

弹簧运动类型

总共分为三个阶段

第一阶段：小球从刚接触弹簧到平衡状态

在这一阶段中，由F弹=k·∆x可知弹力小于重力，所以合力方向向下。因为加速度方向和合力方向有关，所以加速度方向也向下。而此时物体的运动方向是向下运动，即速度v的方向竖直向下，由av同向加速，异号减速可知，物体正在做加速运动。

第二阶段：平衡状态

在第一阶段中，由于弹簧的弹性形变越来越大，所以小球所受的弹力也越来越大，由F合=G-F弹可知，重力不变，弹力增大，合力越小。在第二阶段中，合力减小至零，即弹力和重力相等（原因是弹力不断增大至重力大小）。这时小球处于平衡状态，加速度为零。该阶段是物体运动状态的一个临界点。同时v达到了峰值，为什么呢？原因是过了平衡状态的临界点后，物体开始作减速运动直到静止，所以此阶段的速度是最大的。

第三阶段：小球从平衡状态到静止状态

在上文中讲到，小球过了临界点（即平衡状态）后开始作减速运动，这是为什么呢？此时我们要继续作它的受力分析。我们知道，小球受到的弹力随着弹性形变的增大而增大，过了临界点后速度不会马上降至0，所以小球依然在向下运动，向下运动就意味着弹性形变还在增大，所以小球所受的弹力还在继续增大，并且大于重力G。由F合=G-F弹可知，此时合力变成了负数，力是矢量，说明合力的方向不再是向下而是向上，那么物体的加速度也理应向上。而速度v始终是向下的，av异号，所以小球开始作减速运动。减速运动意味着v的大小减小，速度减小就意味着它有变成0的一天。所以，到第三阶段的最后，v=0。我们还知道，物体的运动状态只与速度有关，既然速度为零，就说明小球已经处于静止状态。

总结

说白了，小球的整个运动过程无非就是弹力不断增大，导致加速度方向从向下到向上从而使小球从加速到减速的过程。