Question

一根弹簧上端系在天花板上，下端系一个小球。当球沿圆周轨迹到达最低点时。这一过程为什么对小球

一根弹簧上端系在天花板上，下端系一个小球。当球沿圆周轨迹到达最低点时。这一过程为什么对小球机械能不守恒。如果解释为小球一部分动能给了弹簧，使弹簧伸长。 但机械能守恒条件里不是说除重力，弹簧弹力做功外吗？（弹簧伸长不就是弹簧做功了吗）求救 物理达人....感激不尽

Answer 1

1.如果把弹簧换成不可伸长的细绳，当球沿圆周轨迹到达最低点时。这一过程对小球机械能守恒。
机械能守恒的条件是只有重力做功。小球虽然受拉力，但是拉力不做功，因为拉力的方向始终与小球的速度垂直。这里小球的机械能指的是小球的动能和重力势能。这里的小球是质点，小球是没有弹性势能的。
2.如果把不可伸长的细绳换成可伸长的细绳，当球沿圆周轨迹到达最低点时。这一过程对小球机械能不守恒。小球受拉力，而且拉力做功，因为绳子拉长了，拉力的方向与小球的速度不垂直。实际上这里的拉力也是弹力。可伸长的细绳和弹簧是等效的。
3.如果在光滑的水平面上一个轻质弹簧一端固定，一端系一个小球，将小球拉开后释放，小球和弹簧组成的系统的机械能是守恒的，这里弹簧才有弹性势能。所以当谈到弹性势能时，一定要包括弹簧。
4.其实小球的重力势能是小球和地球共有的，所以谈到小球的机械能时，实际上是以小球和地球为研究系统来研究的，只是平常我们大家都知道，所以没有提。

Answer 2

不守恒
如果守恒的话，则小于要加速下降，此时由于离心力的增加，小球不能沿圆周轨迹下降，而是一个半径不断增大（到达最底点之前）的非圆周轨迹。

追问

但机械能守恒不是说除重力 弹力（弹簧伸长不就是有弹簧做工了吗）外吗？

追答

这里弹簧没有伸长，所以没有做功。当然，即使弹簧伸长了，弹簧做了功，也不一定机械能不守恒。机械能包括了 弹簧自身的弹性势能+球的重力势能+球的动能。三者之间相互转化，机械能是守恒的。

Answer 3

小球的机械能当然不守恒。
将小球与弹簧看做一个整体，机械能是守恒的。但是小球的机械能有一部分转移到弹簧上了，小球的机械能不守恒。

追问

我想说的是尽管小球的机械能有一部分转移到弹簧上了，但这个所谓转移和弹簧做功有联系吗。我就是这里没弄懂 谢谢...

追答

有联系。机械能的转移表现为球对弹簧做功。

追问

那就怪了，既然机械能的转移表现为球对弹簧做功。反过来弹簧对球做功，但机械能守恒条件里不是说除重力，弹簧弹力做功外吗？就是这里想不通啊。这样一讲。那小球机械能补救守恒了吗？

追答

我踢你一脚，你飞了出去。
我的机械能守恒吗？不守恒。
你的机械能守恒吗？不守恒。
咱俩的机械能守恒吗？守恒。

Answer 4

以小球和弹簧组成的系统机械能守恒
比如说小球的机械能减少 弹簧的势能（弹性势能）就增加 总量不变的