摘要:弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系?
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为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知弹簧弹性势能Ep=
kx2,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量.某同学就设想用弹簧推静止的小球(质量为m)运动探究这一问题.为了探究方便,把小球O放在水平桌面上做实验,让小球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功.该同学设计实验如下:
(1)将轻弹簧竖直挂起来,下端挂上小球O,静止时测得伸长量为d(图甲),该做法的目的是要确定的物理量是
(2)用图乙所示进行实验:将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定,另一端被小球压缩,测量出压缩量x,释放弹簧后,小球被水平推出,落到水平面上距高为h的桌边水平距离L处.则小球O初动能Ek1=
,弹簧对小球O做的功W=
.(用m、d、h、L、g表示)
(3)对比W和Ek2-Ek1,在误差允许范围内得出结论.
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(1)将轻弹簧竖直挂起来,下端挂上小球O,静止时测得伸长量为d(图甲),该做法的目的是要确定的物理量是
弹簧的劲度系数k
弹簧的劲度系数k
,用m、d、g表示为k=
| mg |
| d |
k=
.| mg |
| d |
(2)用图乙所示进行实验:将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定,另一端被小球压缩,测量出压缩量x,释放弹簧后,小球被水平推出,落到水平面上距高为h的桌边水平距离L处.则小球O初动能Ek1=
0
0
,小球O末动能Ek2=| mgL2 |
| 4h |
| mgL2 |
| 4h |
| mgx2 |
| 2d |
| mgx2 |
| 2d |
(3)对比W和Ek2-Ek1,在误差允许范围内得出结论.
为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知:“弹簧的弹性势能Ep=
kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球(已知质量为m)运动来探究这一问题。为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小铁球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功。
该同学设计实验如下:
(1)如图甲所示,将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤中,目的是要确定________,用m、d、g表示为________。
(2)如图乙所示,将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定在竖直墙面,另一端与小铁球接触,用力推小铁球压缩弹簧;小铁球静止时测得弹簧压缩量为x,撤去外力后,小铁球被弹簧推出去,从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。
(3)测得水平桌面离地高为h,小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L,则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1=________,末动能Ek2=________(用m、h、L、g表示);弹簧对小铁球做的功W=________(用m、x、d、g表示)。
对比W和(Ek2-Ek1)就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即:“在实验误差范围内,外力所做的功等于物体动能的变化”。
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下列关于做功与能量变化的说法中正确的是
A.当物体向下运动时,重力对物体做负功
B.当物体向下运动时,重力势能减小
C.当物体克服阻力做功时,物体的动能一定减小
D.当物体压缩弹簧时,弹性势能增大
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