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题目
题型:不详难度:来源:
地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能是多少?(以地面为参考平面)
答案
重力势能Ep=mgH=mg(L0-)=mgL0-.
解析
仔细分析小球的受力情况与运动过程,判断出小球加速度为零(合力为零)时速度最大,而后依据胡克定律与重力势能的定义求解.
当mg=kx时,小球的速度最大,所以x=
此时小球离地面高度为:H=L0-x=L0-
重力势能Ep=mgH=mg(L0-)=mgL0-.
核心考点
试题【地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能】;主要考察你对动能与重力势能等知识点的理解。[详细]
举一反三
质量为0.5 kg的球自30 m高的塔顶自由下落,球下落2 s时的重力势能是多少?(g取10 m/s2,取地面为零势能参考平面)
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如图5-4-4所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体.开始时两管内的液面高度差为h,若打开底部中央的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平.在这一过程中,液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了,减少的重力势能到哪里去了?

图5-4-4
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质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放,落入水中后,在水中运动的最大深度是h′,最终木球停在水面上.若木球在水中运动时,受到的阻力恒为Fu,求:
(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?
(2)全过程中水对木球的浮力做了多少功?
(3)分析木球的运动情况,根据你现有的知识能否求出水的阻力Fu对木球做的总功?若能,请简要说明思路.
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如图5-4-5所示,直杆长为2L,中心有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b.当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统重力势能如何变化,变化了多少?

图5-4-5
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水平地面上横放着一根长度为L=2 m的长方体木料,木料的横截面为0.2 m×0.2 m,木料的密度为0.8×103 kg/m3.若g取10 m/s2,则要将木料竖立在地面上,至少需要克服重力做多少功?
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