如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A、B用輕彈簧相連，豎直放置在水平面上，靜止時(shí)彈簧的壓縮量為l．現(xiàn)用豎直向下的力F緩慢將彈簧再向下壓縮一段距離后，系統(tǒng)再次處于靜止．此時(shí)突然撤去壓力F，當(dāng)A上升到最高點(diǎn)時(shí)，B對(duì)水平面的壓力恰好為零．求：
（1）F向下壓縮彈簧的距離x；
（2）壓力F在壓縮彈簧過(guò)程中做的功W．
（1）如圖①、②、③、④分別表示未放A，彈簧處于原長(zhǎng)的狀態(tài)、彈簧和A相連后的靜止?fàn)顟B(tài)、撤去壓力F前的靜止?fàn)顟B(tài)和撤去壓力后A上升到最高點(diǎn)的狀態(tài)．撤去F后，A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，②狀態(tài)A處于平衡位置．

②狀態(tài)彈簧被壓縮，彈力等于A的重力；
④狀態(tài)彈簧被拉長(zhǎng)，彈力等于B的重力；
由于A、B質(zhì)量相等，因此②、④狀態(tài)彈簧的形變量都是l．
由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，③、④狀態(tài)A到平衡位置的距離都等于振幅，因此x=2l；
（2）②到③過(guò)程壓力做的功W等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加，由于是“緩慢”壓縮，機(jī)械能中的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，因此該過(guò)程彈性勢(shì)能的增加量△E1=W+2mgl；
③到④過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，初、末狀態(tài)動(dòng)能都為零，因此彈性勢(shì)能減少量等于重力勢(shì)能增加量，即△E2=4mgl．
由于②、④狀態(tài)彈簧的形變量相同，系統(tǒng)的彈性勢(shì)能相同，即△E1=△E2，因此W=2mgl．
答：（1）F向下壓縮彈簧的距離x為2l；（2）壓力F在壓縮彈簧過(guò)程中做的功W為2mgl．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)跳水比賽首先進(jìn)行的女子單人3米板比賽中，中國(guó)隊(duì)派出了奪得雙人項(xiàng)目金牌的吳敏霞和何姿．最終，吳敏霞以總分414分摘金．現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m，她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ā　。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A．她的動(dòng)能減少了FhB．她的機(jī)械能減少了（F-mg）hC．她的重力勢(shì)能減少了mghD．她的機(jī)械能減少了Fh

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量m=5㎏的小球系于彈簧的一端，套在光滑豎直圓環(huán)上，彈簧的另一端固定在環(huán)上的A點(diǎn)，環(huán)半R=0.5m彈簧原長(zhǎng)L0=R=0.5m．當(dāng)球從圖中位置C滑至最低點(diǎn)B時(shí)，測(cè)得vB=3m/s，
（1）則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep大��？
（2）描述小球過(guò)B點(diǎn)之后滑行時(shí)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況，并判斷小球能否到達(dá)A點(diǎn)，為什么？
（3）若把小球換為質(zhì)量M=2m=10Kg其它條件不變，求小球M到達(dá)B點(diǎn)速度大�。�
（4）情況2中小球到達(dá)的最高點(diǎn)與情況1是否相同？為什么？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，其上表面固定一根直立的輕質(zhì)彈簧，倔強(qiáng)系數(shù)為K．現(xiàn)將彈簧上端A緩慢地豎直提起距離h，使物體離開地面，這時(shí)物體的重力勢(shì)能是______（以地面為勢(shì)能零點(diǎn)），整個(gè)過(guò)程中拉力做功為______，彈簧的彈性勢(shì)能為______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

將一物體豎直向上拋出又落回原處，空氣阻力為定值．上升的過(guò)程稱為I，下降的過(guò)程稱為II．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．兩個(gè)過(guò)程用的時(shí)間是相同的
B．兩個(gè)過(guò)程重力所做的功是相同的
C．物體在兩個(gè)過(guò)程中減少的機(jī)械能是相同的
D．兩個(gè)過(guò)程物體的位移是相同的

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖為某節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖．其工作原理為：貨箱在軌道頂端A時(shí)，自動(dòng)將貨物裝入貨箱，然后貨箱載著貨物沿粗糙程度各處相同的軌道無(wú)初速度下滑，接著壓縮彈簧，當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)，立即鎖定并自動(dòng)將貨物卸下，卸完物后隨即解鎖，貨箱恰好被彈回到A，此后重復(fù)上述過(guò)程．若彈簧為自由長(zhǎng)度時(shí)右端對(duì)應(yīng)的斜面位置是B，貨箱可看作質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．貨箱每次運(yùn)載貨物的質(zhì)量相等
B．鎖定前瞬間貨箱所受合外力等于解鎖后瞬間貨箱所受合外力
C．小車上滑過(guò)程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過(guò)程中克服摩擦阻力做的功
D．小車與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，減少的重力勢(shì)能全轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端自由伸長(zhǎng)時(shí)恰好到達(dá)O點(diǎn)，將質(zhì)量為m（視為質(zhì)點(diǎn)）的物體P與彈簧連接，并將彈簧壓縮到A由靜止釋放物體后，物體將沿水平面運(yùn)動(dòng)．若物體與水平面的摩擦力不能忽略，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．從A到O速度不斷增大，從O到B速度不斷減小
B．從A到O速度先增大后減小，從O到B速度不斷減小
C．從A到O加速度先減小后增大，從O到B加速度不斷增大
D．從A到O加速度不斷減小，從O到B加速度不斷增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，勁度系數(shù)為k=40.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧左端固定在壁上，右端系一質(zhì)量M=3.0kg的小物塊A，A的右邊系一輕細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的滑輪后與輕掛鉤相連，小物塊A放在足夠長(zhǎng)的桌面上，它與桌面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力�；喴宰蟮妮p繩處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧的長(zhǎng)度為自然長(zhǎng)度�，F(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0kg的物體B輕掛在鉤上，然后松手，在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：

（1）小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)的位置；
（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值；
（3）小物塊A克服摩擦力所做的功。 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

）如圖所示，一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上，地面上空風(fēng)速水平且恒為v0，球靜止時(shí)繩與水平方向夾角為α．某時(shí)刻繩突然斷裂，氫氣球飛走．已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力f正比于其相對(duì)空氣的速度v，可以表示為f=kv（k為已知的常數(shù)）．則

（1）氫氣球受到的浮力為多大？
（2）繩斷裂瞬間，氫氣球加速度為多大？
（3）一段時(shí)間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等，求此時(shí)氣球速度大�。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化，重力加速度為g）．

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