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幼苗
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分析:设物体到达最远时系统的弹性势能是 Ep弹.
由于物体在向左运动过程中,受到重力mg,水平面的支持力N,向左恒力 F ,向右的滑动摩擦力 f ,向右的弹簧弹力 F弹,如下图.
物体从开始运动到最左端的过程中,动能增加量为0(动能先增大后减小).由动能定理 知
F* X -f * X-W弹=0
式中 X 是物体运动通过的距离,W弹 是物体克服弹簧弹力做的功,W弹 数值等于弹簧增加的弹性势能.
即 W弹=Ep弹
且 Ep弹=K* X^2 / 2 ,f =μ* N=μ * mg
所以 F* X -μ * mg * X-(K* X^2 / 2)=0
得 X=2*(F-μ m g)/ K
那么所求的弹性势能是 Ep弹=K* [ 2*(F-μ m g)/ K]^2 / 2= 2*( F-μ m g )^2 / K
注:弹簧的弹性势能 Ep 与其形变量 X 的关系为 Ep=K* X^2 / 2 .
1年前
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