高中物理，弹簧连接物块自由下落，算某时刻的动能，什么时候才能用弹簧平均弹力做功？为什么能用？

Question

如题所述

Answer 1

计算变力做功，是不能用平均力的------至少不能是常规意义上的平均力。

常规意义上的平均力，这样计算：F-t 图象与坐标轴包围的面积，转换成矩形面积，矩形的高，就是平均力。即：F 对时间进行积分，然后除以时间，得到平均力。

这个平均力，可用于动量定理，但不能用于动能定理。也就是说，这个平均力只能用于计算力的冲量，而不能用于计算功。

只有记录下力 F 随位移 x 变化的图象，如下图，才能得到第二种“平均力”，这种平均力才可以用计算功，但不能用于计算冲量。

可见，平均力有两种，一种是变力对时间的平均值，只能用于计算冲量；另一种是变力对位移的平均值，只能用于计算功。

由于不清楚你所谓的弹簧平均弹力是上面我说的哪一种，因此无法回答。

Answer 2

高中物理研究做功w=FLcosa研究的都是恒力，也就是这个公式只适用于大小方向不变的力做功，变力做功不适用，如果出现变力只能转化为恒力或者利用图像或者动能定理求解，弹簧问题多数是比较难的变力问题，因为弹簧可以形变，弹力是变力，如果可以转化为平均弹力就意味着转成了恒力，前提这个弹簧形变是均匀的，均匀增加或者均匀缩短，这样可以使用平均弹力，类似于匀变速特点。

Answer 3

弹簧的弹力和它的形变成正比，那么做功的话其实是一个求积分的过程，我觉得要在弹簧的一个始末状态都确定好了的情况下，比如说从压缩5厘米释放到压缩1厘米，这时候算一下压缩5厘米和压缩1厘米的力，取平均值就可以吧。

Answer 4

弹力比较小，弹性形变还满足F=kx时候才能用。准确的做功应该是积分算出来的，只有形变还是线性时，积分才等于平均弹力做功，否则就不等于

Answer 5

将地球、弹簧和物体看作一个系统，系统内只有重力和弹性力做功，重力和弹性力都是保守力，系统的机械能守恒(下落过程中动能和重力势能即弹性势能相互转化)，总的机械能不变。