Question

豎直放置的輕彈簧勁度系數為,下端固定在地面上,上端與輕質薄平板相連,平板靜止時處于處,與地面間的距離為,如圖8所示.現將一質量為的物塊從圖中的處(與地面間的距離為)從靜止釋放,物塊落在平板中心后與平板一起向下運動, 處是物塊所受合力等于零的位置,處是物塊運動所到達的最低點,此時平板與地面間的距離為.已知重力加速度為, 不計空氣阻力.?

圖8

（1）在物塊向下運動的過程中,動能和勢能不斷地發生轉化.比如物塊由運動到過程,物塊的重力勢能轉化為物塊的動能.請你敘述物塊由運動到和由運動到兩個過程中能量的轉化情況.?

（2）求物塊的速度達到最大時,平板與地面間的距離.?

(3)求彈簧彈性勢能的最大值.?

Answer 1

解析：（1）物塊由運動到過程中，物塊的重力勢能轉化為物塊的動能和彈簧的彈性勢能；物塊由運動到過程中，物塊的重力勢能和動能轉化為彈簧的彈性勢能.

（2）物塊的速度達到最大時，物塊所受合力等于零，有?

此時平板與地面間的距離?

.

(3) 物塊運動到最低點處時，彈簧彈性勢能最大為

[或].