利用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.在高15m的 - 已解决

利用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.在高15m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,

墙之间有一根被压缩了的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出.小球落在放于地面的钢板上,调整钢板与水平方向的夹角,当钢板与水平方向成30度角时,球与钢板碰后恰好反向.请根据以上数据算出被压缩弹簧的弹性势能.

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“当钢板与水平方向成30度角时,球与钢板碰后恰好反向”,说明小球到达地面时速度的方向与钢板垂直,即与地面呈60°角,因此其竖直方向的速度v1和水平方向的速度之比为

v1:v2=tan60°=√3

由能量守恒,mgh=0.5m v1^2

v1=10√3 m/s ,则

v2=10m/s

则弹簧的弹性势能等于小球在水平方向上的动能

E=0.5m v2^2=100J

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