一轻质弹簧竖直地固定在水平地面上,一小球从A点自由落下,小球落到B点开始压缩弹簧,小球落到C点时将弹簧压到最短长度,此后开始反弹.已知小球质量为m=0.1kg,BC=0.1m,A

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一轻质弹簧竖直地固定在水平地面上,一小球从A点自由落下,小球落到B点开始压缩弹簧,小球落到C点时将弹簧压到最短长度,此后开始反弹.已知小球质量为m=0.1kg,BC=0.1m,AB=0.2m,空气阻力不计,弹簧发生的是弹性形变,取弹簧为原长时的弹性势能为0.g=10m/s2
求(1)上述过程中弹簧的最大弹性势能Epm
(2)弹簧的劲度系数k;
(3)上述过程中小球的最大动能Ekm

◎ 答案

(1)小球从A到C的过程,根据系统的机械能守恒得
  弹簧的最大弹性势能Epm=mg(AB+BC)=1×0.3J=0.3J
(2)由 Epm=
1
2
k(BC)2
得,k=
2Epm
(BC)2
=
2×0.3
0.12
N/m=60N/m
(3)当小球所受的重力与弹簧的弹力大小相等时,小球的动能最大,设此时弹簧的压缩量为x,则有
  mg=kx
根据系统机械能守恒得
  mg(AB+x)=
1
2
kx2
+Ekm,联立上两式得:Ekm=0.204J
答:(1)上述过程中弹簧的最大弹性势能Epm是0.3J.
(2)弹簧的劲度系数k是60N/m;
(3)上述过程中小球的最大动能Ekm是0.204J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一轻质弹簧竖直地固定在水平地面上,一小球从A点自由落下,小球落到B点开始压缩弹簧,小球落到C点时将弹簧压到最短长度,此后开始反弹.已知小球质量为m=0.1kg,BC=0.1m,A…”主要考查了你对  【动能定理】,【机械能守恒定律】  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。

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