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。
要清楚过程
总能量守恒!
静止时弹簧压缩量为d,所以尺雹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让困御号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坦岩置时的弹性势能,就是E0,是mgd/2!
重轿掘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世帆尘物的速度为根号8dg
所以,m*9dg/2+E=m*8dg/2+mgd
弹簧被压缩搜禅d时的弹性势能E=3mgd/2
弹簧、重物整体机械能守恒
弹簧压顷察缩量为d时,速度为根号9dg【动能+弹性势能】=
恢复到原长时重物的速度为根号8dg【伍宏动能+弹性势能(0)+重力势能雀橘茄】
就可以解出来了二分之三Mgd
分析锋蚂枣:根据后两个状态可解。
mgh+弹性势能+m乘以v的平方/2=mg*(h+d)+m乘以v'的平方
等式左边为恢复到原平衡位置时的能量状态:物体重力势物链能+弹簧弹性势能+物体动能
等式右边为弹簧恢复原长的能量状态:物体银拆的重力势能+物体的动能
解得弹簧被压缩d时的弹性势能:1/2mgd
楼上的兄弟解错了。
我觉得题有些自相矛盾LZ确定没抄错?