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，因此該過程彈性勢(shì)能的增加量△E1=W+2mgl；
③到④過程系統(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的過程中，下列說法正確的是（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 來源：不詳 題型：問答題

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．上升的過程稱為I，下降的過程稱為II．則下列說法正確的是（　�。�
A．兩個(gè)過程用的時(shí)間是相同的
B．兩個(gè)過程重力所做的功是相同的
C．物體在兩個(gè)過程中減少的機(jī)械能是相同的
D．兩個(gè)過程物體的位移是相同的

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科目：高中物理 來源：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．小車上滑過程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過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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