弹簧_弹簧性质与弹簧连接体问题
作者： 天津立弹工贸有限公司 来源：https://www.litan.com.cn 发布于：2016-3-24 14:41:34
弹簧_弹簧性质与弹簧连接体问题
弹簧作为典型的弹力模型,它具有如下性质:弹簧既可承受压力,也可承受拉力;由于弹簧通常不计质量,各处弹力大小相等;弹簧厂的弹力与形变相联系,形变的改变需要时间,所以弹力不能突变.弹簧连接体是指由螺旋弹簧连接着的物体组.有许多弹簧连接体问题可以直接利用弹簧模型的性质和特点来解决,下面举例说明.
例1.质量为m的质点与三根相同的螺旋形轻弹簧相连,静止时,相邻弹簧间的夹角为120°,如图1所示.已知弹
簧a,b对质点的作用力均为f,则弹簧c对质点的作用力可能为: [ ]
a.f b.f mg
c.f-mg d.mg f
解析:弹簧a,b有可能处于伸长状态,也可能处于压缩状态,不同状态弹力方向不同.同样弹簧c也有两种可能
状态.
当a,b处于伸长状态,其弹力的合力向上,大小为f.如果c处于伸长状态,弹力fc向下,由
fc mg=f,
得
fc=f-mg.
如果c处于压缩状态,弹力fc向上,由
fc f=mg,
有
fc=mg-f.
当mg=2f时,
fc=f.
当a,b处于压缩状态, 其弹力的合力向下,大小为f,c必处于压缩状态, 弹力fc向上,fc=mg f.所以a,b,c,d都有可能.
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例2.如图2所示,物体b,c分别连接在轻质弹簧两端,将其静置于吊篮a的水平底板上,已知a,b,c三者质量相等,均为m,那么烧断悬挂吊篮的轻绳的瞬间,各物体加速度为多少?
解析:此问题应用到弹簧厂的弹力不能突变的性质.未烧断绳子之前,c受到一个重力mg和弹簧的弹力f,两者平衡.绳烧断瞬间,f不能突变,大小仍为mg,所以ac=0
a, b可看成一个整体来分析,绳子未断之前,它们受重力2mg,弹簧向下的弹力f =mg,绳子向上的拉力t=3mg,
处于平衡状态.绳子断的瞬间,拉力t消失,而弹簧的弹力不能突变,所以它们受到的合力向下,大小为f 2mg=3mg
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