关于作用力与反作用力的问题水平放置一个弹簧振子,振子在最远处时,弹簧对小球有一个拉力F,那么小球对弹簧就有一个反作用力-F,那么弹簧的两头受到了等大反向的两个拉力,为什么还会缩

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/09 09:56:29

关于作用力与反作用力的问题
水平放置一个弹簧振子,振子在最远处时,弹簧对小球有一个拉力F,那么小球对弹簧就有一个反作用力-F,那么弹簧的两头受到了等大反向的两个拉力,为什么还会缩短?
是这样的,我希望您对弹簧做一个定量的受力分析,我的分析是这样的:
弹簧右端固定在墙面上,左端固定小球放在光滑水平面上.设弹簧质量为m,小球质量为M
将左端的小球拉至弹簧伸长x,此时弹簧是左右各受力为F=kx,这个没有问题
当放手的一瞬间,弹簧对小球有拉力为kx,小球质量为M,那么小球向右有加速度a=F/M
弹簧的质心在向右运动,加速度就是a/2,那么弹簧所受的合外力必然是ma/2=mF/2M
这就是说右端的墙面给小球的拉力=F+Fm/2M对不对?
如果正确的话,那么就是说小球的质量越小,放手瞬间墙面给弹簧的拉力越大对不对?
那么如果左端没有小球,只有弹簧,那么放手的瞬间,墙面给弹簧的拉力岂不是无穷大了?这个结论很奇怪

高中阶段我们讨论的都是轻弹簧,他没有质量,本身不产生加速度.若是有质量的弹簧分析起来相当麻烦（我的的解决办法是积分）高中的水平无法定量解决.
关于你说“那么弹簧的两头受到了等大反向的两个拉力,为什么还会缩短”其实很简单,要是一个弹簧在原长时,我们在他的两边都用F的力虽然合力为零但是他会伸长,因为因为弹簧内部的力不足以抗衡外力F!就这么简单.
物理友人

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作用力与反作用力应该是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
而加速度是力作用于物体上产生的。
两个概念要搞清楚。
谁说作用力与反作用力是一对平衡力啦？平衡力是指对同一物体施加一对大小相等，方向相反，作用在同一直线上的力。而作用力与反作用力互为施力体，受力体。
平衡力：手对小球作用力，弹簧对小球作用力。手与弹簧对小球施力。
作用力与反作用力：弹簧对小球作用力，小球对弹簧作用力。相互作用关系。
无论有没有放开，从小球到墙壁间，无论从哪个位置分开，都存在一对作用力与反作用力，而且大小相等，方向相反，作用在同一直线上。而对于每个物体进行受力分析前，必须将其隔离出来。
将小球隔离受力分析，受到弹簧拉力F1，得到加速度a1=F1/m1，将弹簧隔离受力分析，受到小球的反作用力-F1，墙面拉力F，弹簧受到的力为F2=F-F1，得到加速度a2=F2/m2，m1为小球质量，m2为弹簧质量。如果小球作为一个质点，那么a2=a1/2，(可以假定在这个瞬间时间间隔为dt，受力近似认为不变，那么加速度也近似不变，那么S1=1/2a1dtdt，S2=1/2a2dtdt，由S1=2S2得，a1=2a2)
F=F1+F2=m1a1+m2a2=m1a1+1/2m2a1=(m1+1/2m2)a1,a1=F/(m1+1/2m2)，从而得F1=m1a1=m1F/(m1+1/2m2)，F2=m2a2=1/2m2a1=1/2m2F/(m1+1/2m2)。

收起

因为小球没有固定住，拉力大于小球与接触面的摩擦力