Question

如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量为m=3kg的物体被一个劲度系数为k=240N/m的压缩（在弹性

如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量为m=3kg的物体被一个劲度系数为k=240N/m的压缩（在弹性限度内）轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1m才停下来．已知在弹性限度内弹簧弹性势能为EP=12kx2其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量．（g取10m/s2）．求：（1）物体开始运动时弹簧的弹性势能（2）物体最大动能最大时，弹簧的形变量．

Answer 1

（1）由：

1

2

k

x

2 0

=μmg（x₀+l）
代入数据解得：x₀=25cm，
所以：E_p=

1

2

k

x

2 0

=

1

2

×240×0.252J=7.5J；
（2）在动能最大时，物体的合外力为零，则有：kx=μmg，
解得：x=

μmg

k

=

0.2×3×10

240

0.025m=2.5cm；
答：
（1）物体开始运动时弹簧的弹性势能为25cm．
（2）物体最大动能最大时，弹簧的形变量为2.5cm．