Question

如圖所示，水平放置在光滑水平面上的輕彈簧一端固定在墻壁上，質(zhì)量4kg的木塊在光滑水平面上滑動(dòng)時(shí)碰撞并將彈簧壓縮，若碰撞彈簧之前木塊滑行速度5m/s，該輕彈簧被壓縮過程中最大的彈性勢(shì)能為

50

J；當(dāng)木塊的速度減小為3m/s時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為

32

J，彈簧從開始被壓縮到此刻對(duì)木塊做的功為

-32

J．

Answer 1

分析：水平光滑，木塊壓縮彈簧時(shí)，木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，彈簧被壓縮過程中最大的彈性勢(shì)能等于木塊的初動(dòng)能；當(dāng)木塊的速度減小為3m/s時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求解彈簧的彈性勢(shì)能；根據(jù)動(dòng)能定理求解彈簧做功．

解答：解：根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：彈簧被壓縮過程中最大的彈性勢(shì)能等于木塊的初動(dòng)能，即有
    E_pm=

1

2

m

v

2 0

=

1

2

×4×52J=50J
當(dāng)木塊的速度減小為3m/s時(shí)，設(shè)彈簧具有的彈性勢(shì)能為E_p．則有
   

1

2

m

v

2 0

=

1

2

mv2+E_p
解得，E_p=32J
根據(jù)動(dòng)能定理得：彈簧對(duì)木塊做功為 W=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

=-32J
故答案為：50，32，-32

點(diǎn)評(píng)：本題是彈簧與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題，抓住總能量等于木塊的初速度，進(jìn)行分析．