豎直放置的輕彈簧勁度系數(shù)為k，下端固定在地面上，上端與輕質(zhì)薄平板相連，平板靜止時(shí)處于B處，與地面間的距離為H2，如圖1-9-14所示.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的物塊從圖中的A處（與地面間的距離為H1）從靜止釋放，物塊落在平板中心后與平板一起向下運(yùn)動(dòng)，C處是物塊所受合力等于零的位置，D處是物塊運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最低點(diǎn)，此時(shí)平板與地面間的距離為H3.已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力.

圖1-9-14

（1）在物塊向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)化.比如物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程，物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能.請(qǐng)你敘述物塊由B運(yùn)動(dòng)到C和由C運(yùn)動(dòng)到D兩個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況.

（2）求物塊的速度達(dá)到最大時(shí)，平板與地面間的距離h.

（3）求彈簧彈性勢(shì)能的最大值.

解析：（1）物塊由B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能；物塊由C運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能.

（2）物塊的速度達(dá)到最大時(shí)，物塊所受合力等于零，有mg=k(H2-h)

此時(shí)平板與地面間的距離h=H2-

（3）物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D處時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大為

Em=mg(H1-H2)  [或Em=k(H2-H3)2]

答案：（1）略  （2）H2- （3）mg(H1-H2)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?山西模擬）質(zhì)量m=1.0kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地面上，如圖所示．質(zhì)量m=1.0kg的乙物體從甲物體正上方，距離甲物體h=0.40m處自由落下，撞在甲物體上在極短的時(shí)間內(nèi)與甲物體粘在一起（不再分離）向下運(yùn)動(dòng)．它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，上升的最高點(diǎn)比甲物體初始位置高H=0.10m．已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）乙物體和甲物體碰撞過(guò)程中損失的動(dòng)能；
（2）乙物體和甲物體碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，乙物體和甲物體克服彈簧彈力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

質(zhì)量m=1.0kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地面上，如右圖所示．質(zhì)量m=1.0kg的乙物體從甲物體正上方，距離甲物體h=0.40m處自由落下，撞在甲物體上在極短的時(shí)間內(nèi)與甲物體粘在一起（不再分離）向下運(yùn)動(dòng)．它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，上升的最高點(diǎn)比甲物體初始位置高H=0.10m．已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）乙物體和甲物體碰撞過(guò)程中損失的動(dòng)能；
（2）乙物體和甲物體碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)的最大距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

豎直放置的輕彈簧的勁度系數(shù)為k，下端固定在地面上，上端與輕質(zhì)平板相連，平板與地面間的距離為h1，如圖所示，現(xiàn)將一物塊，輕輕地放在平板中心，讓它從靜止開(kāi)始往下運(yùn)動(dòng)，直至物塊速度為零，此時(shí)平板與地面間的距離為h2，則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=
mg（h1-h2）
mg（h1-h2）
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

豎直放置的輕彈簧勁度系數(shù)為,下端固定在地面上,上端與輕質(zhì)薄平板相連,平板靜止時(shí)處于處,與地面間的距離為,如圖8所示.現(xiàn)將一質(zhì)量為的物塊從圖中的處(與地面間的距離為)從靜止釋放,物塊落在平板中心后與平板一起向下運(yùn)動(dòng), 處是物塊所受合力等于零的位置,處是物塊運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最低點(diǎn),此時(shí)平板與地面間的距離為.已知重力加速度為, 不計(jì)空氣阻力.?

圖8

（1）在物塊向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能和勢(shì)能不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)化.比如物塊由運(yùn)動(dòng)到過(guò)程,物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能.請(qǐng)你敘述物塊由運(yùn)動(dòng)到和由運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況.?

（2）求物塊的速度達(dá)到最大時(shí),平板與地面間的距離.?

(3)求彈簧彈性勢(shì)能的最大值.?

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