如图5-4-5所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离
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如图5-4-5所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离
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如图5-4-5所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量.
图5-4-5
答案
mg(h-
)
解析
物体被提升的高度等于弹簧上端提升的高度与弹簧拉伸长度之差.
物体离开地面后,弹簧的伸长量为:
Δx=
可见,物体上升的高度为:
Δh=h-Δx=h-
.
从而,物体重力势能的增加量为:
ΔE
p
=mgΔh=mg(h-
).
举一反三
如图5-4-6所示,圆柱形水箱高为5 m,容积为50 m
3
,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B.开始时箱中无水,若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入,直到箱中水满为止,试计算两种情况下外界各需做多少功?(设需注入的水开始时均与箱底等高,g取10 m/s
2
)
图5-4-6
题型:不详
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关于弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.发生形变的物体都具有弹性势能
B.弹性势能是一个标量
C.弹性势能的单位是焦耳(在国际单位制中)
D.弹性势能是状态量
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如图5-5-7所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中下列说法正确的是( )
图5-5-7
A.弹簧的弹性势能逐渐减少
B.弹簧的弹性势能逐渐增加
C.弹簧的弹性势能先增加再减少
D.弹簧的弹性势能先减少再增加
题型:不详
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.如图5-5-8所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x.关于拉力F随伸长量x的变化图线,图5-5-9中正确的是( )
图5-5-8
图5-5-9
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如图5-5-10所示,质量为m的物体A静止在地面上,其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h,则物体的重力势能增加了_________,人对弹簧拉力所做的功_________物体克服重力所做的功(填“大于”“小于”或“等于”).若弹簧的上端P点升高了H,物体恰已离开地面,则物体的重力势能增加了________;人对弹簧拉力所做的功__________mgH(填“大于”“小于”或“等于”).
图5-5-10
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