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一道高一物理机械能守恒题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/27 06:53:37
一道高一物理机械能守恒题
一轻质弹簧竖直固定于地面上,弹簧上端连接一质量为m的重物,静止时弹簧压缩量为d,现给重物施加一竖直向下的力,使弹簧的压缩量为4d,稳定后撤去外力.已知重物通过原平衡位置时的速度为根号9dg,弹簧恢复到原长时重物的速度为根号8dg,求弹簧被压缩d时的弹性势能.
总能量守恒!
静止时弹簧压缩量为d,所以就是平衡位置时弹簧压缩量为d!
重物通过原平衡位置时的速度为根号9dg,
动能E1=mv1^2/2=9mdg/2
弹簧势能为E0,设平衡位置为重力势能的零点!则重力势能E2=0.
弹簧恢复到原长时重物的速度为根号8dg
动能E1'=mv2^2/2=4mdg
弹簧恢复到原长,所以弹性势能E0'=0.
此时比平衡位置升高了d,所以重力势能E2'=mgd
能量守恒:
E0+E1+E2=E0'+E1'+E2'
9mdg/2+E0=4mdg+mgd
E0=mgd/2
弹簧被压缩d时的弹性势能就是平衡位置时的弹性势能,就是E0,是mgd/2!