弹簧竖直放置振动模型解析

高中物理网留言板是学生们与物理网站内编辑老师交流的平台。这里有几个问题，是同学们在留言板问我们的，笔者在此做一个答复，有同样困惑的同学可以看看。如下：

物理知识点问答

【问：弹簧竖直放置的振动模型是简谐振动吗？】

答：是简谐振动。简谐振动概念：物体所受的力跟位移成正比；公式表述F=-kx。

当振子不振动时的静止位置就是平衡位置，此时弹力与重力大小相同方向相反（kd=mg）；d为弹簧的形变量。在小球不脱离情况下，质点振动到平衡位置下方，其位移向下，向下为正，有F(回）＝－k(d+x)＋mg=－kx；振动到平衡位置上方时，位移向上，向上为正，则有公式F（回）=k(d-x)-mg=-kx；不难看出，在质点整个运动过程中，都满足公式F（回）=-kx的要求，也就是说其在做简谐振动。

【问：物体的内能如何发生变化？】

答：两种途径：做功和热传递。热力学能量守恒的基本表达式：△E=W+Q；W指的是外界对物体做的功，而Q指的是物体从外界吸收的热量。

当外界对物体做功与向物体传递的热量之和为正数时，物体的内能增加，反之则减少。物体从外界吸收热量不一定温度升高。

因为可能物体对外界做功，总内能会减少，温度会降低。

【问：三个宇宙速度分别是什么？】

答：第一宇宙速度大小是7.9km/s，它是地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星最大的圆周运行速度。

第二宇宙速度大小是11.2km/s，它是使物体能挣脱地球引力束缚的最小发射速度，也就是人造卫星能逃逸地球的发射速度。

第三宇宙速度是16.7km/s，它是使物体挣脱太阳引力束缚（逃逸太阳系）的最小发射速度。

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