问题
填空题
如图所示,水平放置在光滑水平面上的轻弹簧一端固定在墙壁上,质量4kg的木块在光滑水平面上滑动时碰撞并将弹簧压缩,若碰撞弹簧之前木块滑行速度5m/s,该轻弹簧被压缩过程中最大的弹性势能为______J;当木块的速度减小为3m/s时,弹簧具有的弹性势能为______J,弹簧从开始被压缩到此刻对木块做的功为______J.
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答案
根据系统的机械能守恒得:弹簧被压缩过程中最大的弹性势能等于木块的初动能,即有
Epm=
m1 2
=v 20
×4×52J=50J1 2
当木块的速度减小为3m/s时,设弹簧具有的弹性势能为Ep.则有
m1 2
=v 20
mv2+Ep1 2
解得,Ep=32J
根据动能定理得:弹簧对木块做功为 W=
mv2-1 2
m1 2
=-32Jv 20
故答案为:50,32,-32