(2007•连云港三模)质量为50kg的小明,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的轻弹性绳原长为12m,弹性绳中的弹力与

(2007•连云港三模)质量为50kg的小明,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的轻弹性绳原长为12m,弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长量遵循胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度.小明从桥面下落,能达到距桥面为40m的最低点D处,下落速率v跟下落距离s的关系如图所示,小明在C点时的速度最大.空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2.(提示:弹力做功W=
.
F
x),求:
(1)绳的劲度系数k;
(2)小明到达D点时,绳的弹性势能Ep
(3)小明到达C点时的速度vC
xxcmphv 1年前 已收到1个回答 举报

差的可爱 幼苗

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解题思路:(1)在C点速度最大,则C点是平衡位置,则有重力等于弹力,结合胡克定律即可求解;
(2)对由O到D的过程运用机械能守恒定律列式即可求解;
(3)对由O到C的过程,根据动能定理列式即可求解,其中弹簧弹力做功W=
.
F
x=
mg
2
△xc

(1)对C点有mg=k△xc
由图可知△xc=sc-s0
带入数据解得:k=62.5N/m
(2)对由O到D的过程运用机械能守恒定律得:
mghD=E
代入数据解得:
E弹=2×104J
(3)对由O到C的过程,根据动能定理得:
mghc-W弹=
1
2mvc2
其中W弹=
.
Fx=
mg
2△xc
解得:vc=8
5m/s
答:(1)绳的劲度系数k为62.5N/m;
(2)小明到达D点时,绳的弹性势能为2×104J;
(3)小明到达C点时的速度为8
5m/s.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;机械能守恒定律.

考点点评: 本题主要考查了动能定理、机械能守恒定律、胡克定律的直接应用,要求同学们能清楚物体的运动情况,难度适中.

1年前

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