- 高一物理•如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端
- •如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于光滑斜面上。一长为L的轻质细线一端固定在O点,另一端系一质量为 的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置C,由静止释放小球,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断,D点到AB的距离为 。之后小球在过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,弹簧的最大压缩量为 。
求:(1)细绳所能承受的最大拉力;
(2)斜面的倾角 ;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能。
- 解::(1)细绳所能承受的最大拉力T,小球到达最低点D时速度为V=√2gL……①
细绳刚好被拉断满足T-mg=mvˇ2/L 将①代入可得
T=3mg
(2)斜面的倾角θ
A点小球的水平速度为V=√2gL 小球的竖直速度为V竖=√2gh
tgθ=V竖/V=√h/√L
(3)弹簧所获得的最大弹性势能E
由能量的转化和守恒有E=mg(h+L+XSinθ)