求一道高一物理题的答案 要过程

如图,在桌边插一个支架在支架横臂的端点系上一根橡皮绳,其重力可不计,劲度系数为k,橡皮绳的弹力与其伸长的长度成正比。橡皮绳另一端系一质量为m的小球,使小球从支架横臂高度处由静止下落,小球落到最低点时,便又被橡皮绳拉回,然后再落下……已知橡皮绳的弹性势能Ep=kx²/2,式中k为劲度系数,x为橡皮绳的伸长量或压缩量,若小球下落的最大高度是L,试求橡皮绳的自然长度

解答:
我们从能的角度来思考问题。
设橡皮绳的自然长度为a。
根据能量守恒定律:(选从支架横臂高度处由静止下落到)
对象:小球,弹簧
以小球落到最低点时记为:h=0
Ep1弹簧+EG1球重力+E1球动能=Ep弹簧+EG2球重力+E2球动能
0+mgL+0=k(L-a)²/2+0+0
解得:a=L-根号(mgL/k)
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第1个回答  2010-08-26
根据能量守恒
减少的重力势能等于增加的弹性势能
所以
mgL=(1/2)k(x的平方)根据此公式计算出伸长量x
再用L-x即可得出原长
第2个回答  2010-08-26
mgL=kx²/2
x=2mgL/k开平方
则 原长=l-x
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