题目内容

质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长l0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动,当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为
37.5
37.5
 J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=
15
15
J.( g取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,
重力做功为mg(R+Rcos60°)=37.5J;
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mg(R+Rcos60°)=
1
2
mv2+Ep
代入数据可得     EP=15J
故答案为:37.5J,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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