Question

高中物理弹簧连接体问题

Answer 1

应该分为有摩擦和没摩擦两个情况进行讨论。

没有摩擦的时候：也即地面光滑时：
弹簧被压缩后再伸长，如不栓接，弹簧弹力产生物块的加速度，即kx=ma,
x变小时，加速度a变小，但速度变大，物块与弹簧在弹力为零时，加速度为零，速度最大，这时分离。这一过程中，弹簧的弹性势能变为物块的动能。系统的机械能守恒，但动量不守恒。。弹簧不能超原长，过以后物块做匀速直线运动，以后物块的动能和动量均守恒不变 。

如果二者栓接，当弹簧原长后，物块会拉着弹簧继续继续前进，不过弹簧的状态变为伸长，对物块是向后的拉力，与速度反向，物块做 减速运动，当速度减为零时，弹簧为最长。这一过程是物块的动能变为弹簧的弹性势能，动量也不守恒。以后弹簧又对物块做正功，到原长时最大速度，再压缩弹簧，做减速运动，直到弹簧最短。 以后重复这种过程。机械能守恒，动量不守恒。

对于地面有摩擦的情况：
和上面不同的是由于有摩擦力，在加速时当弹力和摩擦力相等时，速度最大。如不栓接，弹簧原长时，物块已经是减速状态。以后离开弹簧物块减速到速度为零。

如栓接，在开始是往复运动，且弹簧弹力等于摩擦力时速度最大，加速度为零。以后振幅逐渐变小，机械能逐渐变为摩擦内能，。动量不守恒。