Question

如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被

4．如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧，当烧断细线时。小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能:（g = 10m/s2） （ ）

A． 10 J B． 15 J C． 20 J D． 25 J

Answer 1

弹簧弹性势能全部转化为小球水平方向的动能，本题只要解出平抛运动的水平速度即可，设竖直末速度为v，则v=√2gh，小球落地速度在竖直方向分速度为小球平抛运动竖直方向的末速度，水平分速度为小球平抛的水平速度v0，所以v0/v=tan30°，v0=v√3/3
所以弹性势能Ep=mv0²/2=mv²/6=mgh/3=10J，选A

Answer 2

落地时tan60°=√3=Vy/Vx
Vy=√2gh=√30 m/s
Vx=√10 m/s
初动能Ek=mVx^2/2=10J
由能量守恒，弹簧弹性势能Ep=Ek=10J
选A