如图所示,一轻质弹簧竖直的固定在水平地面上.将一个质量为m的物块P轻轻的放到弹簧上,当弹簧被压缩了L时(在弹性限度内)物块刚好速度为零.若换一个质量为3m的物块Q轻轻的放到弹簧上,求当弹簧也被压缩L时,求:(1)物块Q的加速度.(2)物块Q的速度.

问题描述:

如图所示,一轻质弹簧竖直的固定在水平地面上.将一个质量为m的物块P轻轻的放到弹簧上,当弹簧被压缩了L时(在弹性限度内)物块刚好速度为零.若换一个质量为3m的物块Q轻轻的放到弹簧上,求当弹簧也被压缩L时,求:

(1)物块Q的加速度.
(2)物块Q的速度.

(1)设弹簧的劲度系数为k,对物块P有mg=12kL                         ①设物块...
答案解析:(1)物块刚好速度为零,说明运动到最低点,而平衡位置为

L
2
处,此处重力等于弹力,设弹簧的劲度系数为k,根据平衡条件列式,设物块Q放在弹簧上且弹簧上且弹簧被压缩了L时加速度为a,根据牛顿第二定律列式,联立方程即可求解;
(2)设此时物块Q的速度为v弹簧的弹性势能为E,根据动能定理列式,而根据题意可知,弹簧在压缩L时的弹性势能为E=mgL,联立即可求解.
考试点:机械能守恒定律;牛顿第二定律.

知识点:本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律的直接应用,难度适中.