Question

如圖7-7-9所示，輕彈簧k一端與墻相連，質(zhì)量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧k，求彈簧在被壓縮過程中最大的彈性勢(shì)能及木塊的速度減為3 m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

圖7-7-9

Answer 1

50 J　32 J

解析:

此過程只有重力和彈力做功，機(jī)械能守恒.可選取木塊剛接觸彈簧及彈簧壓縮最大時(shí)刻兩狀態(tài)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(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，由于不存在其他力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

當(dāng)木塊速度減為零時(shí)，彈簧的壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，則彈簧的彈性勢(shì)能最大值E_pm為：J=50 J.

當(dāng)木塊速度為v₁=3 m/s時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為E_p1，則

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