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在水平地面上固定一竖直的轻弹簧,弹簧上端与一个质量m=2.0 kg的物块相连,物...

在水平地面上固定一竖直的轻弹簧,弹簧上端与一个质量m=20 kg的物块相连,物块处于静止状态,如图所示若再在上端轻放一个质量为M=50 kg的物块,系统再次平衡时,弹簧又向下压缩了010 m,求:

1弹簧的劲度系数;g取10 m/s2

2作出F-l图象,求物块下移010 m过程中增加的弹性势能

 

(1)500 N/m (2)图见解析 4.5 J 【解析】(1)由题知,在弹簧上端放一个5.0 kg的物块,压缩量为0.10 m,根据胡克定律 Mg=kx 即k==N/m=500 N/m (2)根据以上数据作出F-l图象如图所示. F1=mg=2×10 N=20 N l1==m=0.04 m F2=(M+m)g=7×10 N=70 N l2==0.14 m 图中阴影部分的面积就表示弹力所做的功,即增加的弹性势能 ΔEp=×(14-4)×10-2J=4.5 J  
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考点分析:
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通过探究得到弹性势能的表达式为Epkx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长或缩短的长度,请利用弹性势能表达式计算下列问题放在地面上的物体上端系在劲度系数k=400 N/m的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图所示手拉绳子的另一端,从轻绳处于张紧状态开始,当往下拉01 m物体开始离开地面时,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h=05 m高处如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦,求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值

 

 

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在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为20kg的木块相连,系统处于平衡状态若在木块上再加一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动010m,力F做功25J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N,如图所示求:在木块下移010m的过程中弹性势能的增加量为________J

 

 

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如图所示,处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触,另一端与置于光滑地面上的物体接触,现在物体上施加一水平推力F,使物体缓慢压缩弹簧,当推力F做功100 J时,弹簧的弹力做功________J,以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零,则弹簧的弹性势能为________J

 

 

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在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面猜想有一定道理的是 

A重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关

B重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧拉伸或压缩的长度有关

C重力势能与物体所受的重力mg大小有关,所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有关

D重力势能与物体的质量有关,所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关

 

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弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关 

A弹簧的长度        B弹簧的劲度系数

C弹簧的形变量     D弹簧的原长

 

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