如图所示,在高为15m的光滑平台上,有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙间有一被压缩的轻弹簧.当烧断细线后,小球从平台上弹出,落地时的速率为18m/s,则细线被烧断前弹簧具有多大的弹性势能?(取g=10m/s2,不计空气阻力作用)
问题描述:
如图所示,在高为15m的光滑平台上,有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙间有一被压缩的轻弹簧.当烧断细线后,小球从平台上弹出,落地时的速率为18m/s,则细线被烧断前弹簧具有多大的弹性势能?(取g=10m/s2,不计空气阻力作用)
答
知识点:在高中阶段要求弹簧的弹性势能,一般都是根据系统的机械能守恒去求,这就要求同学们掌握判断机械能守恒的方法,选取合适的研究对象和过程,运用机械能守恒定律解题.
小球从初位置到落地时,只有弹簧弹力和重力做功,系统的机械能是守恒,
选取地面为零势能面,根据机械能守恒定律得:E1=E2
即:0+mgh+EP弹=0+EK
EP弹=
×2×182-2×10×15=24J.1 2
答:细线被烧断前弹簧具有的弹性势能是24J.
答案解析:小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动,在整个运动过程中,只有弹簧弹力和重力做功,系统的机械能是守恒的,根据机械能守恒得出弹簧的弹性势能.
考试点:机械能守恒定律.
知识点:在高中阶段要求弹簧的弹性势能,一般都是根据系统的机械能守恒去求,这就要求同学们掌握判断机械能守恒的方法,选取合适的研究对象和过程,运用机械能守恒定律解题.