Question

如圖9-5-4所示,一個(gè)輕質(zhì)彈簧懸掛在橫梁上,在豎直方向上呈自然狀態(tài)(原長(zhǎng)),現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為0.2 kg的小球輕輕地掛在彈簧下端,在彈力和重力的共同作用下,小球做振幅為A="0.1" m 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).設(shè)振動(dòng)的平衡位置O處為重力勢(shì)能的零勢(shì)面,則在整個(gè)振動(dòng)過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能的最大值為_(kāi)_______J,系統(tǒng)的總機(jī)械能為_(kāi)______J.

圖9-5-4

Answer 1

0.4  0.2

最高點(diǎn):由題意得，彈簧處于原長(zhǎng)，動(dòng)能、彈性勢(shì)能均為零，故機(jī)械能等于該處的重力勢(shì)能.E_機(jī)=E_p=mgA=0.2×10×0.1 J="0.2" J.在最低點(diǎn):彈性勢(shì)能最大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能.故E_彈=mg×2A="0.4" J.