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直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為M＝0.20 kg的甲木塊與連接，輕彈簧上端靜止于A點(如圖1)，再將質量也為M＝0.20 kg乙木塊與彈簧的上端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧上端位于B點(如圖2)．現向下用力壓乙，當彈簧上端下降到C點時將彈簧鎖定，C、A兩點間的距離為Δl＝6.0 cm．一個質量為m＝0.10 kg的小球丙從距離乙正上方h＝0.45 m處自由落下(如圖3)，當丙與乙剛接觸時，彈簧立即被解除鎖定，之后，丙與乙發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)，碰撞后取走小球丙，當甲第一次剛離開地面時乙的速度為v＝2.0 m/s．求從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛離開地面時，彈簧彈性勢能的改變量．(g＝10 m/s2)

答案：
解析：

　　解：設丙自由下落h時速度為，根據自由落體運動規(guī)律　m/s　　①　　2分

　　解除鎖定后，乙與丙發(fā)生彈性碰撞，設碰后乙、丙的速度分別為，根據動量守恒定律

　　　�、凇　�2分

　　根據動能守恒　�、邸　�2分

　　聯立①②③解得　(舍去)　　�、堋�2分

　　碰后，乙立即以m/s的速度從C點向下運動，從此時起直到甲第一次剛離開地面的時間內，乙在自身重力和彈簧彈力的共同作用下以B點為平衡位置做簡諧運動(如圖)．

　　當乙第一次回到平衡位置B時，彈簧相對原長的壓縮量(圖2)　�、荨　�1分

　　當甲第一次剛離開地面時，彈簧相對原長的伸長量(圖4)　　　　⑥1分

　　由于甲第一次剛離開地面時乙的速度為v＝2.0 m/s，v和等大反向，所以根據簡諧振動的對稱性可知　　�、摺　�2分

　　故cm　　⑧　　2分

　　從碰撞結束至甲第一次剛離開地面時，對于乙和彈簧組成的系統(tǒng)，動能變化量為

　　

　　根據功能關系，系統(tǒng)重力勢能的增加量等于彈性勢能的減少量

　　　�、帷　�2分

　　重力勢能的增加量　�、狻　�2分

　　所以彈簧彈性勢能的減少量為J　　2分


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?武漢一模）直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為M=0.20kg的甲木塊與連接，輕彈簧上端靜止于A點（如圖1），再將質量也為M=0.20kg乙木塊與彈簧的上端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧上端位于B點（如圖2）．現向下用力壓乙，當彈簧上端下降到C點時將彈簧鎖定，C、A兩點間的距離為△l=6.0cm．一個質量為m=0.10kg的小球丙從距離乙正上方h=0.45m處自由落下（如圖3），當丙與乙剛接觸時，彈簧立即被解除鎖定，之后，丙與乙發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后取走小球丙，當甲第一次剛離開地面時乙的速度為v=2.0m/s．求從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛離開地面時，彈簧彈性勢能的改變量．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為M=0.20kg的甲木塊與連接，輕彈簧上端靜止于A點（如圖甲），再將質量也為M=0.20kg乙木塊與彈簧的上端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧上端位于B點（如圖乙）．現向下壓乙，當彈簧上端下降到C點時將彈簧鎖定，這時C、A兩點間的距離為△l=6.0cm．一個質量為m=0.10kg的小球丙從距離乙正上方h=0.45m處自由落下（如圖丙），當丙與乙剛接觸時，彈簧立即被解除鎖定，丙與乙發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短，丙、乙間的作用力遠大于重力和彈簧彈力），碰撞后立即取走小球丙．當甲第一次剛離開地面時乙的速度為v=2.0m/s．求：
（1）碰撞剛結束的瞬間，丙球、乙木塊的速度v1、v2的大小和方向；
（2）放上乙物體后，平衡時彈簧上端B點（圖2中）到A點的距離x1；
（3）從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛離開地面時，彈簧彈性勢能的改變量△EP．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年重慶一中一模）（20分）直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為M=0.20kg的甲木塊連接，輕彈簧上端靜止于A點（如圖1），再將質量也為M=0.20kg乙木塊與彈簧的上端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧上端位于B點（如圖2）�，F向下用力壓乙，當彈簧上端下降到C點時將彈簧鎖定，C、A兩點間的距離為△l=0.06m。一個質量為m=0.10kg的小球丙從距離乙正上方h=0.45m處自由落下（如圖3），當丙與乙剛接觸時，彈簧立即被解除鎖定，丙與乙發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后立即取走小球丙，乙將在豎直方向做簡諧振動。已知當甲第一次剛離開地面時乙的速度為v=2.0m/s。求

    （1）丙與乙發(fā)生彈性碰撞后各自的速度v乙、v丙 ；

（2）從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛離開地面時，彈簧彈性勢能的改變量。（g=10m/s2）

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為2m的甲木塊連接，上端與質量為m的乙木塊連接，當甲、乙木塊及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧被壓縮了h，現將一橡皮泥制成的質量為2m的小球從乙木塊正上方H處自由落下，與乙木塊碰后粘在一起，當乙木塊與橡皮泥小球一起運動到最高點時，甲木塊恰要離開地面�，F將橡皮泥小球換為等質量的彈性小球，仍從乙木塊正上方H處自由落下，當彈性小球與乙木塊碰后迅速將彈性小球拿走，求當甲木塊剛要離開地面時，乙木塊的速度大小。（小球大小不計，與乙木塊碰撞時間很短，整個過程彈簧均處在彈性限度內，重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：

直立輕彈簧的下端與水平地面上質量為M=0，20kg的甲木塊連接，輕彈簧上端靜止于A點（如圖1），再將質量也為M=0.20kg乙木塊與彈簧的上端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，彈簧上端位于B點（如圖2）。現向下用力壓乙，當彈簧上端下降到C點時將彈簧鎖定，C、A兩點間的距離為△l=6.0cm。一個質量為m=0.10kg的小球丙從距離乙正上方h=0.45m處自由落下（如圖3），當丙與乙剛接觸時，彈簧立即被解除鎖定，之后，丙與乙發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后取走小球丙，當甲第一次剛離開地面時乙的速度為v=2.0m/s。求從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛離開地面時，彈簧彈性勢能的改變量。（g=10m/s2）

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