勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛質(zhì)量為m的小球，小球靜止時離地面高為h，用力向下拉球使之與地面接觸，而后從靜止放開小球（彈簧未超過彈性限度）則（　　）
分析：A、球上升到最高點時，速度為零，根據(jù)對稱性即可判斷．
B、根據(jù)動能的變化判斷系統(tǒng)勢能的變化．
C、根據(jù)小球的受力判斷小球的運動情況，找出何位置速度最大．
D、在最高點和最低點，小球所受的合力最大，加速度最大．
解答：解：A、球上升到最高點時，速度為零，根據(jù)對稱性可知，彈簧的伸長量為h，所以距地面的最大高度為2h，故A正確．
    B、在上升的過程中，先做加速度逐漸減小的加速運動，然后做加速度增大的減速運動，動能先增大后減小，所以系統(tǒng)勢能先減小后增大．故B錯誤．
    C、當(dāng)加速度為零時，速度最大，該位置在平衡位置，距離地面的高度為h．故C正確．
    D、在最低點，小球受重力和彈力，合力最大，F(xiàn)合=kh，根據(jù)牛頓第二定律，則最大加速度a=
kh
m
．故D正確．
故選ACD
點評：解決本題的關(guān)鍵知道在運動過程中，動能、重力勢能、彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．在平衡位置速度最大，在最高點和最低點，加速度最大．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試江蘇卷物理 題型：038

某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f．輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作．一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動14．輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦．

(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；

(2)求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm；

(3)討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度和撞擊速度v的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（江蘇卷帶解析） 題型：計算題

(16 分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f. 輕桿向右移動不超過l 時,裝置可安全工作. 一質(zhì)量為m 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動l4. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面的摩擦.

(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動時,彈簧的壓縮量x;
(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;
(3)討論在裝置安全工作時,該小車彈回速度v’和撞擊速度v 的關(guān)系.

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（江蘇卷解析版） 題型：計算題

(16 分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f. 輕桿向右移動不超過l 時,裝置可安全工作. 一質(zhì)量為m 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動l4. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面的摩擦.

(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動時,彈簧的壓縮量x;

(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;

(3)討論在裝置安全工作時,該小車彈回速度v’和撞擊速度v 的關(guān)系.

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f. 輕桿向右移動不超過 時,裝置可安全工作. 一質(zhì)量為m 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面的摩擦.

(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動時,彈簧的壓縮量x;

(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;

(3)討論在裝置安全工作時,該小車彈回速度v’和撞擊速度v 的關(guān)系.

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科目：高中物理 來源：2014屆高一物體的平衡單元測試物理卷 題型：選擇題

(12分)一重為G的小球，套于豎直放置的半徑為R的光滑大圓環(huán)上，一勁度系數(shù)為k，自然長度L(L＜2R)的輕質(zhì)彈簧，其上端固定在大圓環(huán)的最高點，下端與小球相連，如圖4－19所示，不考慮一切摩擦．求小球靜止時彈簧與豎直方向的夾角．(靜止時彈簧不豎直)

圖4－19

【解析】：如圖所示，連接BC，設(shè)彈簧與豎直方向夾角為θ，△ABC為直角三角形，AB＝2Rcosθ，彈簧彈力大小為F彈＝k(2Rcosθ－L)．小球受力情況如圖所示，球受三力作用：重力G、彈力F彈、支持力N，球沿切線方向的合力為0，則

F彈sinθ＝Gsin2θ

∴k(2Rcosθ－L)sinθ＝G·2sinθcosθ

整理可得：cosθ＝

所以θ＝arccos.

 

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