Question

【題目】如圖所示，用手將一重為G的鐵球輕放在彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運動，達到B位置時速度最大，達到C位置的速度變為零。已知AC間的高度差為h，若整個過程中不計能量損耗，則從A位置到C位置過程中彈簧的彈性勢能增加量為________，從B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力________(選填“>”、“=”或“<”)彈簧所施加的彈力。

Answer 1

【答案】Gh <

【解析】

[1]鐵球沿豎直方向受到彈簧彈力及重力作用，根據能量守恒得，小球接觸彈簧的過程中，小球重力勢能的減小量轉化為彈簧增加的彈性勢能和小球增加的動能，到達C位置時速度為零，其動能為零，小球重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能，則其增加量為

[2]鐵球接觸彈簧開始，重力先大于彈力，加速度向下，向下加速運動過程中，彈力增大，加速度減小，彈力大于重力后，加速度方向向上，向下減速，加速度逐漸增大，鐵球在B點時速度達到最大，此時彈力等于重力，從B位置到C位置的過程中鐵球減速，所受的重力小于彈簧所施加的彈力。