题目内容
【题目】如图所示,把质量为m=0.2kg的小球放在竖立的轻弹簧上,并把球往下按至A位置,如甲图所示。迅速松手后,弹簧把球弹起,球上升到达最高位置为C(如丙图所示),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(如乙图)。已知B、A的高度差h1=0.1m,C、B的高度差h2=0.2m,取g=10m/s2,空气阻力忽略不计。
⑴由A到B过程,小球的各种能量的变化情况是_______
A.重力势能增大 B.弹性势能减少
C.动能增大 D.动能先增大后减少
⑵状态甲中弹簧的弹性势能是______J,状态乙中小球的动能是______J。
【答案】ABD0.6J0.4J
【解析】
(1)由A到B过程:由于弹簧被压缩,当释放时,小球在合力的作用下向上运动,所以弹簧的弹性势能减少,小球的重力势能增加;当小球的重力等于弹簧的弹力时,小球的动能最大,所以小球的动能先增加后减少;故ABD正确,C错误。
(2)对于弹簧和小球组成的系统,小球从A→C过程,根据系统的机械能守恒得:
EP=mg(hAB+hBC)=0.2×10×(0.1+0.2)J=0.6J
小球从B→C过程,根据系统的机械能守恒得:Ek=mghBC=0.2×10×0.2J=0.4J
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