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通过探究得到弹性势能的表达式为Ep=kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长...

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k400N/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0.1m物体开始离开地面时,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h0.5m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。

 

22J,2J 【解析】 由题意知弹簧的最大伸长量x=0.1m,弹性势能 Ep=kx2=×400×0.12J=2 J 此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等,则有 W1=W弹=ΔEp=2 J 刚好离开地面时 G=F=kx=400×0.1N=40N 物体缓慢升高时,F=40N 物体上升h=0.5 m时拉力克服重力做功 W2=Fh=40×0.5 J=20 J 拉力共做功 W=W1+W2=(2+20)J=22 J  
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考点分析:
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如图所示,在水平面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m、厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功(  )

A.n(n-1)mgh B.n(n-1)mgh

C.n(n+1)mgh D.n(n+1)mgh

 

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一根弹簧的弹力F-伸长量(位移)x图象如图所示,当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中

A. 弹力所做的功是0.45J,弹性势能减少了0.45J

B. 弹力所做的功是0.6J,弹性势能减少了0.6J

C. 弹力所做的功是-0.45J,弹性势能增加了0.45J

D. 弹力所做的功是-45J,弹性势能增加了45J

 

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如图所示,有一条长为L、质量为m的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点为重力势能的零点,求:

1开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?

2此过程中重力势能减少了多少?

 

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如图甲所示,小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放,其速度与离地高度的关系如图乙所示。其中高度从处下降到处的过程中,图像为直线,其余部分为曲线,对应图像的最高点,轻弹簧的劲度系数为,弹簧的重力不计,小物体的质量为,重力加速度为,下列说法正确的是(  )

   

A.小物体下降至高度处时,弹簧的弹性势能为0

B.小物体下降至高度处时,弹簧的弹性势能最大

C.小物体下降至高度处时,弹簧的弹性势能最小

D.小物体下降至高度处时,弹簧的弹性势能最大

 

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如图所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1ΔEp2的关系中,正确的一组是(   

A. ΔE1ΔE2ΔEp1ΔEp2

B. ΔE1>ΔE2ΔEp1ΔEp2

C. ΔE1ΔE2ΔEp1>ΔEp2

D. ΔE1>ΔE2ΔEp1>ΔEp2

 

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