题目内容
如图所示,将弹簧的左端固定在墙上,右端固定在物块上。物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初,用手按住物块,物块的速度为0, 弹簧的伸长量为x,然后放手,当弹簧的长度回复到原长时,物块的速度为v,试用动能定理求此过程中弹力做的功。
解:设W弹为弹力对物体做的功
由于克服摩擦力做的功为μmgs
由动能定理得W弹
即W弹=
由于克服摩擦力做的功为μmgs
由动能定理得W弹
即W弹=
练习册系列答案
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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验方法如下:在离地面
高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右
端与质量为m的小钢球接触,当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。
将钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行
落到水平地面,水平距离为S。
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(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式。
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示:
| 弹簧长度压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
| 钢球飞行水平距离s/m | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.96 | 6.01 | 7.00 |
从上面的实验数据,你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩星x之间有何关系?为什么?