Question

(15分)把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高位置C，如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示；已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。

⑴求图甲状态时弹簧的弹性势能；
⑵求小球经过B点时的速度；
⑶有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大，你同意他的观点吗？请简要说明理由。

Answer 1

⑴E_p＝0.6J；⑵v_B＝2m/s；⑶不对。

试题分析：⑴小球、地球、弹簧组成的系统机械能守恒，因此小球由A运动至C的过程中，其弹性势能全部转化为小球的重力势能，有：E_p＝mg(h_AB＋h_BC)＝0.6J
⑵小球由B运动至C的过程中，其动能全部转化为小球BC段的重力势能，有：＝mgh_BC
解得：v_B＝＝2m/s
⑶不对
因为小球由A运动至B的过程中，先加速后减速，最大速度应在重力与弹力平衡的位置处。