光滑水平桌面上,质量为m=1kg的木块(视为质点)左端与轻弹簧相连,弹簧的另一端固定。木块的右端与一轻细线连接,细线绕过光滑的质量不计的轻滑轮,木块开始静止在O点,弹簧处于原长。在细线的另一端施加一竖直向下的大小为F=10N的恒力,如图甲所示,木块从O点由静止开始向右运动。当木块运动至P点时,速度大小为v=1m/s,O、P两点间的距离为l=0.1m。(弹簧均处于弹性限度内,不计空气阻力和线的形变,重力加速度g取10m/s2。)
(1)求木块运动至P点时弹簧的弹性势能。
(2)如果在细线的另一端悬挂一个质量为M=3kg的重物,如图乙所示,木块从初始位置O由静止开始向右运动,求当木块通过P点时的速度大小。
(3)已知在弹性限度内,劲度系数为k,形变量为x时,弹簧的弹性势能为Ep=12kx2.在第(2)问给出的条件下,求出重物M由静止下落到最低点过程中的最大速度是多少?
1
2
k
x
2
【答案】见试题解答内容
【解答】
【点评】
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