解答题 6.设有一弹性轻绳(即绳本身的重量忽略不计),上端固定,下端悬挂一质量为3克的物体,已知此绳受1克重量的外力作用时伸长
【正确答案】取物体刚放下时所处位置为坐标原点,建立坐标系,位移s,向下为正.
s=?时,v(速度)=0.
(I)受力分析.
弹性恢复力f=ks由条件知g=k·k=24g f=24gs,g为重力加速度.
重力 mg=3g.
(Ⅱ)加速度表示.由题目的需要,加速度
(Ⅲ)列方程与初始条件.由牛顿第二定律得=3g一24gs.
初始条件:t=0时s(0)=0,
(Ⅳ)求解初值问题
分离变量得vdv=(g一8gs)ds=gs一4gs2+C.
由v(0)=0 C=0 =gs一4gs2
(V)当物体开始向下运动到它再开始向上运动时,此时v=0.解
gs一4gs2=0得 s=0,s=.因此,s=
【答案解析】