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有一轻弹簧，原长L0=0.50m，劲度系数k=100N/m，上端固定．在其下端挂一质量m=1.0kg的铁块后，再将铁块竖直向下拉，使弹簧长度变为L1=0.90m．然后由静止释放铁块，则铁块在竖
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
有一轻弹簧，原长L
0
=0.50m，劲度系数k=100N/m，上端固定．在其下端挂一质量m=1.0kg的铁块后，再将铁块竖直向下拉，使弹簧长度变为L
1
=0.90m．然后由静止释放铁块，则铁块在竖直方向上做简谐运动．如果知道铁块在平衡位置时的弹性势能E
P1
=0.50J，经过平衡位置时速度v
m
=3.0m/s．（g=10m/s
2
）
求：（1）铁块在做简谐振动时的振幅A；
（2）铁块在振动过程到达最高点时弹簧的弹性势能E
P2
．
◎ 答案
（1）设铁块处于平衡位置O时，弹簧的长度为L
2
，则
L
2
=
L
0
+
mg
k
=0.50+
10
100
m=0.60m
铁块作简谐运动，其振幅为A=L
1
-L
2
=0.9m-0.6m=0.30m
（2）由机械能守恒定律，得
E
P2
=
1
2
m
v
2m
-mgA+
E
P1
代入已知数值，得铁块到达最高点时弹簧的弹性势能为
E
P2
=
1
2
×1×3.
0
2
J-1.0×10×0.30J+0.5 J=2.0 J
答：（1）铁块在做简谐振动时的振幅A为0.30m；
（2）铁块在振动过程到达最高点时弹簧的弹性势能为2.0J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“有一轻弹簧，原长L0=0.50m，劲度系数k=100N/m，上端固定．在其下端挂一质量m=1.0kg的铁块后，再将铁块竖直向下拉，使弹簧长度变为L1=0.90m．然后由静止释放铁块，则铁块在竖…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【机械能守恒定律】，【简谐运动的回复力和能量】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/368877.html
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