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初中物理揚州市高三物理三模考點

更新時間:2024-08-28 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:

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【題目描述】c60物理好資源網(原物理ok網)

一個質量為 m 的小球,在光滑的水平桌面上以初速度 v0 拋出,落在豎直放置的彈簧上并被彈起。已知彈簧的勁度系數為 k,小球被彈起到離地面高度 h 的過程中,重力做功為 Wg,彈簧的彈性勢能為 Ep。c60物理好資源網(原物理ok網)

【問題】c60物理好資源網(原物理ok網)

在小球被彈起的過程中,重力勢能和彈性勢能之間的轉化情況如何?請列出表達式并說明。c60物理好資源網(原物理ok網)

【分析】c60物理好資源網(原物理ok網)

小球在運動過程中,受到重力和彈簧的彈力(支持力)。由于小球在水平桌面上運動,所以小球受到的重力做功可以表示為:c60物理好資源網(原物理ok網)

Wg = mghc60物理好資源網(原物理ok網)

而彈簧的彈性勢能可以表示為:c60物理好資源網(原物理ok網)

Ep = 1/2 k x2c60物理好資源網(原物理ok網)

其中 x 是彈簧的形變量。c60物理好資源網(原物理ok網)

【解答】c60物理好資源網(原物理ok網)

在小球被彈起的過程中,重力勢能和彈性勢能之間的轉化情況可以表示為:c60物理好資源網(原物理ok網)

重力勢能轉化為彈性勢能:當小球下降到最低點時,重力勢能全部轉化為彈性勢能。表達式為:c60物理好資源網(原物理ok網)

Ep = Wg = mghc60物理好資源網(原物理ok網)

彈性勢能轉化為重力勢能:當小球被彈起并上升到最高點時,彈簧的彈性勢能全部轉化為小球的動能和重力勢能。表達式為:c60物理好資源網(原物理ok網)

Ep = 1/2 k x2 = 1/2 mv2 + mghc60物理好資源網(原物理ok網)

其中 v 是小球的末速度。c60物理好資源網(原物理ok網)

綜上所述,在小球被彈起的過程中,重力勢能和彈性勢能之間相互轉化,最終小球的機械能守恒。c60物理好資源網(原物理ok網)


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