题目

在地上放一个弹簧,现将一小球轻放在弹簧上,这时弹簧会压缩,当弹力等于小球重力时,小球是不是还会往下压?达最低点之后是 以弹力等于重力时 的点为平衡位置做简谐运动吗?
为什么不会做简谐运动？

提问时间：2020-11-16

答案

分析：
　　若不考虑空气阻力,且弹簧长度足够长（弹簧有足够空间压缩）,那么在理想情况下（弹簧绝对竖直放置,小球不会从边上掉下来）,小球在弹簧上是做简谐运动的.
　　在弹簧处在原长状态时,小球开始轻放在弹簧上端（无初速）,小球与弹簧构成“弹簧振子”,这时弹簧弹力为0,小球必加速下降压缩弹簧,当弹力与小球重力大小相等时（合力为0）,小球速度最大（此位置就是平衡位置）；由于小球有惯性,会继续向下运动,使弹簧的弹力（向上）大于小球重力,所以小球是接着做减速运动,直到速度为0（此位置是最大位移处）.
　　因在最低点（最大位移处）弹力大于重力,所以小球又会向上做加速运动,到平衡位置时速度最大；同理,继续向上运动时,弹力小于重力,小球是做减速运动,直到最高点（对应弹簧处于原长）速度为0.
　　以上过程中,小球始终不会离开弹簧,小球和弹簧构成的弹簧振子确实是做简谐运动.