Question

如图7-7-9所示，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并压缩弹簧k，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块的速度减为3 m/s时弹簧的弹性势能.

图7-7-9

Answer 1

解析：此过程只有重力和弹力做功，机械能守恒.可选取木块刚接触弹簧及弹簧压缩最大时刻两状态列守恒方程求解.

木块压缩弹簧的过程以及弹簧把木块弹开的过程中，通过弹簧弹力做功使木块的动能和弹性势能相互转化，由于不存在其他力做功，故系统的机械能守恒.

当木块速度减为零时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，则弹簧的弹性势能最大值E_pm为：J=50 J.

当木块速度为v₁=3 m/s时，弹簧的弹性势能为E_p1，则

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答案：50 J　  32 J