Question

如圖7-7-9所示，輕彈簧k一端與墻相連，質量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運動并壓縮彈簧k，求彈簧在被壓縮過程中最大的彈性勢能及木塊的速度減為3 m/s時彈簧的彈性勢能.

圖7-7-9

Answer 1

解析：此過程只有重力和彈力做功，機械能守恒.可選取木塊剛接觸彈簧及彈簧壓縮最大時刻兩狀態列守恒方程求解.

木塊壓縮彈簧的過程以及彈簧把木塊彈開的過程中，通過彈簧彈力做功使木塊的動能和彈性勢能相互轉化，由于不存在其他力做功，故系統的機械能守恒.

當木塊速度減為零時，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，則彈簧的彈性勢能最大值E_pm為：J=50 J.

當木塊速度為v₁=3 m/s時，彈簧的彈性勢能為E_p1，則

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答案：50 J　  32 J