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如图所示,一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力F推物体压缩弹簧,使弹簧长度被压缩了b。已知弹簧被拉长(或者压缩
网友投稿 2022-11-11 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一质量为
m
的小物体固定在劲度系数为
k
的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力
F
推物体压缩弹簧,使弹簧长度被压缩了
b
。已知弹簧被拉长(或者压缩)长度为
x
时的弹性势能
E
P
=
kx
2
。求在下述两种情况下,撤去外力后物体能够达到的最大速度。
(1)地面光滑;
(2)物体与地面的动摩擦因数为μ。
◎ 答案
解:(1)地面光滑情况下。弹簧达到原长时,物体速度最大,为
v
1
弹簧被压缩后,弹性势能
E
p
=
kb
2
根据机械能守恒,有
E
p
=
所以,
v
1
=
=
(2)物体与地面的动摩擦因数为μ情况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时,物体速度最大,为
v
2
设这时弹簧的形变量为
s
,有
ks=
μ
mg
①
此时,弹簧弹性势能
根据能量守恒定律有
E
p
=
+μ
mg
(
b
-
s
)+E
p
'
所以,
kb
2
=
+μ
mg
(
b
-
s
)+
ks
2
②
联立①、②式解得
v
2
=
或
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端,轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力F推物体压缩弹簧,使弹簧长度被压缩了b。已知弹簧被拉长(或者压缩…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】,【能量转化与守恒定律】 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/202211/374236.html
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