Question

轻弹簧k一端与墙相连，处于自然状态，质量为4kg的木快沿光滑的水平面以5米每秒的速度运动并开始挤压弹...

轻弹簧k一端与墙相连，处于自然状态，质量为4kg的木快沿光滑的水平面以5米每秒的速度运动并开始挤压弹簧。求弹簧的最大弹性势能及木快被弹回速度增大到3米每秒时弹簧的弹性势能。

Answer 1

解：当木块速度为0时，动能全部转化为弹簧的弹性势能
有 (mv^2)/2=W 得 W=50J

当木块速度减为3m/s时
(mv^2)/2-(mv^2)/2=W 得W=32J。

Answer 2

弹簧的最大弹性势能等于木块的初动能：Ep=Ek=1/2 mV0^2=0.5*4*5^2=50J
因为整个过程中机械能守恒，V1＝3m/s时，弹簧的弹性势能：E1+1/2 mV1^2=Ep
E1=Ep - 1/2mV1^2 = 50-0.5*4*3^2 = 32J。

Answer 3

这个就是能量守恒啊，总能量为弹性势能和木块的动能的和，在初始阶段，弹性势能为0，动能能够为(mv^2)/2=50J，总能量为50J，最大的弹性势能就是木块的速度为0时，动能全部转化为弹性势能，此时弹性势能为50J
木块速度为3m/s时，动能为(mv^2)/2=18J，弹性势能即为50-18=32J