题目内容

一个质量为m=5kg的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直的圆环上,环半径为R=0.5m,弹簧原长L0=R,当小球从图中位置C滑到最低点B时,测得vB=3m/s,
试求:小球运动到B点时弹簧中的弹性势能(g=10m/s2
分析:小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能,由小球与弹簧机械能守恒条件可知小球运动到B点时弹簧中的弹性势能;
解答:解:小球在C点时,由几何关系可知,弹簧处于原长状态,弹簧中无弹力,无弹性势能.
小球从C运动到B的过程,对小球受力分析知,对小球做功的只有重力和弹簧重弹力,
小球和弹簧系统机械能守恒,选B点重力势能为零,
则由机械能守恒定律得mgR(1+cos60°)=
1
2
mv2+EP

代入数据可得     EP=15J
答:小球运动到B点时弹簧中的弹性势能是15J
点评:本题要注意我们研究的系统是小球与弹簧而不是小球,若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒;而只对小球机械能是不守恒的.
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