質量為m的木塊(可視為質點)左端與輕彈簧相連,彈簧的另一端與固定在足够大的光滑水准案頭上的擋板相連,木 質量為m的木塊(可視為質點)左端與輕彈簧相連,彈簧的另一端與固定在足够大的光滑水准案頭上的擋板相連,木塊的右端與一輕細線連接,細線繞過光滑的質量不計的輕滑輪,木塊處於靜止狀態,在下列情况中彈簧都處於彈性限度內,不計空氣阻力及線的形變,重力加速度為g (1)在甲圖中,線上的另一端加一豎直向下的大小為F的恒力,木塊離開初始位置O右靜止開始向右運動,彈簧開始發生伸長形變,已知木塊通過P點時速度大小為v,OP兩點間的距離為S.求木塊拉至P點時彈簧的彈性勢能; (2)如果線上的一端不是施加恒力,而是懸掛一個質量為M的鉤碼,如圖乙,木塊也從初始位置O由靜止開始向右運動,求木塊通過P點時的速度大小.

質量為m的木塊(可視為質點)左端與輕彈簧相連,彈簧的另一端與固定在足够大的光滑水准案頭上的擋板相連,木 質量為m的木塊(可視為質點)左端與輕彈簧相連,彈簧的另一端與固定在足够大的光滑水准案頭上的擋板相連,木塊的右端與一輕細線連接,細線繞過光滑的質量不計的輕滑輪,木塊處於靜止狀態,在下列情况中彈簧都處於彈性限度內,不計空氣阻力及線的形變,重力加速度為g (1)在甲圖中,線上的另一端加一豎直向下的大小為F的恒力,木塊離開初始位置O右靜止開始向右運動,彈簧開始發生伸長形變,已知木塊通過P點時速度大小為v,OP兩點間的距離為S.求木塊拉至P點時彈簧的彈性勢能; (2)如果線上的一端不是施加恒力,而是懸掛一個質量為M的鉤碼,如圖乙,木塊也從初始位置O由靜止開始向右運動,求木塊通過P點時的速度大小.

(1)用力拉木塊至P點時,設此時彈簧的彈性勢能為E,根據動能定理得
FX--E=(mv^2)/2 E=FX--(mv^2)/2
(2)懸掛砝碼時,當木塊運動到點時,彈簧的彈性勢能仍為E,設木塊的速度為V',
由機械能守恆定律:
MgX=E+1/2(M+m)V'^2 V'=根號下(2MgX--2FX+mv^20)/(m+M)
聯立解得:
2分