Question

如图所示有一下端固定的轻弹簧，原长时上端位于O₀点，质量为m的小物块P(可视为质点)与轻弹簧上端相连，且只能在竖直方向上运动．当物体静止时，物体下降到O₁点，测得弹簧被压缩了x₀．现用一外力将物体拉至O₀点上方O₂点，轻轻释放后，物块将开始做简谐运动，已知O₀O₂两点间距离x₀，当地重力加速度为g．求：

(1)物块过O₁点时的速度v₁是多大？

(2)若物块达到O₃点(图中没有标出)时，物块对弹簧的压力最大，则最大压力是重力的几倍？

(3)从O₂点到O₃点过程中弹性势能变化了多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)因为O1O2两点距离原长O0点距离相同，所以势能相同， 　　(2分) 　　v1＝(1分) 　　(说明：若答案错误，分析得出O1O2两点处的势能相同，也得1分．) 　　(2)最高点合力为2mg，最低点合力也为2 mg，N－mg＝2 mg，(1分) 　　得N＝3 mg，即得弹力是重力的3倍(1分) 　　(第2问中，没有分析过程，直接出答案得0分) 　　(3)由动能定理可知，(1分) 　　(1分) 　　又因为初末状态速度为零，所以 　　(1分) 　　(第3问中，若利用弹性势能公式计算，过程及答案均正确也得3分，但答案错误得0分．)