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原长30cm的轻质弹簧竖立在地面上,下端与地面固定,质量=0.1kg的物块...

发布网友 发布时间:2024-05-09 12:25

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热心网友 时间:2024-05-29 03:19

例4 原长为30cm的轻弹簧竖立于地面,下端固定在地面上(如图3a),质量为的物体放到弹簧顶部,物体静止,平衡时弹簧长为26cm。如果物体从距离地面130cm处自由下落到弹簧上,当物体压缩弹簧到距离地面22cm时,(不计空气阻力,取g=10m/s2,重物在地面时,重力势能为零)则( )
A. 物体的动能为1J B. 物体的重力势能为1.08J
C. 弹簧的弹性势能为0.08J D. 物体的动能和重力势能之和为2.16J
解析 由题分析可知,当弹簧距离地面26cm时的位置O即是物体做简谐运动的平衡位置。根据动能的对称性可知,物体与地面相距30cm时C位置的动能和距离22cm时B位置的动能相等(如图3b)。因此只要求出物体自由下落到刚接触弹簧时的动能即可。
由机械能守恒定律可得:

对于C到B的过程,根据机械能守恒定律有:

所以正确答案为:A、C。
原长30cm的轻质弹簧竖立在地面上,下端与地面固定,质量=0.1kg的物块...

所以正确答案为:A、C。

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