(2019·襄陽)勁度係數為12N/cm(簧每受到12N的力,長度就要變化1cm)的一根簧自然懸掛時的長度...

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問題詳情：

(2019·襄陽)勁度係數為12 N/cm(*簧每受到12 N的力,長度就要變化1 cm)的一根*簧自然懸掛時的長度為6 cm,在它下面再懸掛一個48 N的重物,由如圖K10-19所示位置靜止放手,在下落過程中,當*簧的長度在　　　　(填某一範圍)時,物體的重力勢能和動能同時轉化為**勢能。物體在經歷了一段時間的往復運動後最終停止下來,則物體減小的重力勢能最終轉化為**勢能和　　　　能。(上述過程沒超出該*簧的**限度)

【回答】

10~14 cm　內

解析：由於在*簧的**限度內,*簧的伸長量與它所受的拉力成正比;所以在*簧下面掛48 N的重物時,將重物由圖中位置放手,重物下落過程中,當*簧伸長4 cm時(即*簧長度達到6 cm+4 cm=10 cm時)物體所受的拉力與重力平衡,繼續向下運動的過程中,物體開始減速,其動能和重力勢能同時轉化為**勢能;設物體能達到的最低點時的重力勢能為0,此點動能也為0,在從圖中所示釋放點到最低點的運動過程中,理想狀態下(即忽略空氣阻力的作用),物體在釋放點具有的重力勢能全部轉化為最低點時的*簧的**勢能,即Gh=kΔL2①,因h=ΔL②,由①②可得ΔL==8 cm;物體在最低點時,*簧的長度為6 cm+8 cm=14 cm。實際中由於空氣阻力的存在,物體往復運動一段時間後,最終會停下來,停留在*簧長度等於10 cm的狀態,則物體減小的重力勢能最終轉化為**勢能和內能。