为什么重力要分解为垂直绳子和沿绳子的两个力?在高中物理中,看合力方向就是看物体下一时刻运动趋势吗?
2021-10-05
唉!你的力学学得一塌糊涂。
1、弹簧的弹力不能突变(瞬变)------弹簧劲度系数较小,受到外力后形变量较大,一瞬间无其形变量无法发生明显变化。因此,剪断水平绳子的瞬间,右侧弹簧的弹力来不及变化、仍然保持剪断之前的大小和方向,因此B球受到的合力(B球的重力与弹力的合力)水平向右,大小为剪断之前水平绳子的拉力。
2、高中阶段的“绳子”是一种理想化的模型------劲度系数极大、弹性极差,受到拉力后伸长量极小,因此,绳子的弹力可以突变------极小的伸长量可以在一瞬间发生变化从而引发弹力瞬间变化。
剪断水平绳子之前,左侧绳子L1的拉力大于A球的重力------此拉力的竖直分力用来抵消A球重力(斜边大于直角边)。剪断水平绳子后的瞬间(极短的一小段时间后),L1绳的弹力迅速减到和重力沿绳子方向的分力相等的程度(此时A球速度为零无需向心力),否则小球将被绳子拉得飞起来,于是绳子L1的拉力变得小于A球的重力。绳子L1的拉力由原来大于A球重力变得小于A球重力,只需极短的一瞬间就够了。
至于为什么要将重力正交分解为沿绳子的分力以及垂直于绳子的分力,很简单------因为接下来A球将以悬挂点为中心、以绳长为半径做圆周运动,重力和速度不在同一条直线上,重力的切向分力做正功使小球加速,重力的径向分力(沿绳子方向的分力)与绳子拉力的合力提供向心力,用来改变速度的方向。
而合力,当然就是因为F=am,会产生加速度,决定物体的运动状态。
我想问的是剪断绳子的瞬间
分析剪断绳子之前的受力。
剪断绳子后,弹簧的力保持不变,绳子的力会突变(沿着绳子方向有多大力拉绳子,绳子就多大拉力,因为绳子不可伸长)