如圖甲，質(zhì)量為m的小木塊左端與輕彈簧相連，彈簧的另一端與固定在足夠大的光滑水平桌面上的擋板相連，木塊的右端與一輕細(xì)線連接，細(xì)線繞過光滑的質(zhì)量不計(jì)的輕滑輪，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．在下列情況中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力及線的形變，重力加速度為g．
（1）圖甲中，在線的另一端施加一豎直向下的大小為F的恒力，木塊離開初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，彈簧開始發(fā)生伸長形變，已知木塊過P點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，O、P兩點(diǎn)間距離為s．求木塊拉至P點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能；
（2）如果在線的另一端不是施加恒力，而是懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的物塊，如圖乙所示，木塊也從初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，求當(dāng)木塊通過P點(diǎn)時(shí)的速度大小．

【答案】分析：（1）用力F拉木塊至P點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系求解
（2）懸掛鉤碼M時(shí)，當(dāng)木塊運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能仍為Ep，由機(jī)械能守恒定律列出等式求解．
解答：解：（1）用力F拉木塊至P點(diǎn)時(shí)，設(shè)此時(shí)彈簧的彈性勢能為EP，
根據(jù)功能關(guān)系有…①
代入數(shù)據(jù)可解得：EP=Fs-…②
（2）懸掛鉤碼M時(shí)，當(dāng)木塊運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能仍為Ep，
設(shè)木塊的速度為v′，由機(jī)械能守恒定律得：
Mgs=…③
聯(lián)立②③解得
答：（1）木塊拉至P點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能是Fs-；
（2）當(dāng)木塊通過P點(diǎn)時(shí)的速度大小是．
點(diǎn)評：正確受力分析，明確各種功能關(guān)系，是解答這類問題的關(guān)鍵，這類問題對于提高學(xué)生的分析綜合能力起著很重要的作用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲，質(zhì)量為m的小木塊左端與輕彈簧相連，彈簧的另一端與固定在足夠大的光滑水平桌面上的擋板相連，木塊的右端與一輕細(xì)線連接，細(xì)線繞過光滑的質(zhì)量不計(jì)的輕滑輪，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．在下列情況中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力及線的形變，重力加速度為g．
（1）圖甲中，在線的另一端施加一豎直向下的大小為F的恒力，木塊離開初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，彈簧開始發(fā)生伸長形變，已知木塊過P點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，O、P兩點(diǎn)間距離為s．求木塊拉至P點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能；
（2）如果在線的另一端不是施加恒力，而是懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的物塊，如圖乙所示，木塊也從初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，求當(dāng)木塊通過P點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?湖北模擬）一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如下圖甲所示，在離地面高為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子右邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小剛球接觸．將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．
（1）若測得某次壓縮彈簧釋放后小球落點(diǎn)P痕跡到O點(diǎn)的距離為s，則釋放小球前彈簧的彈性勢能表達(dá)式為
Ep=
mgs2
4h
Ep=
mgs2
4h
；
（2）該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次測量得到下表一組數(shù)據(jù)：
彈簧壓縮量x/（cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飛行水平距離s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
結(jié)合（1）問與表中數(shù)據(jù)，彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式應(yīng)為
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h
；
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)對上述裝置進(jìn)行了如下圖乙所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處，使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）用刻度尺測量紙上O點(diǎn)到P點(diǎn)的豎直距離為y．若已知木板與桌子右邊緣的水平距離為L，則（II）步驟中彈簧的壓縮量應(yīng)該為
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y
；

（4）若該同學(xué)在完成圖乙實(shí)驗(yàn)的過程中，彈簧與桌子右邊緣不垂直，用（3）問的方法計(jì)算得出的彈簧壓縮量比實(shí)際
偏小
偏小
（選填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津模擬）如圖甲所示，質(zhì)量為2m的長木板靜止地放在光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m的小鉛塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度v0滑上木板的左端，恰能滑至木板的右端且與木板保持相對靜止，鉛塊在運(yùn)動過程中所受到的摩擦力始終不變．若將木板分成長度與質(zhì)量均相等（即m1=m2=m）的兩段1、2后，將它們緊挨著放在同一水平面上，讓小鉛塊以相同的初速度v0由木板1的左端開始運(yùn)動，如圖乙所示，則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)由理論分析可得，彈簧的彈性勢能公式為EP=
1
2
kx2（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）．為驗(yàn)證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)：
①首先他們都進(jìn)行了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測得彈簧伸長量為d；
②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧；拔掉插銷時(shí)，彈簧對小鐵球做功，使小鐵球彈起，測得彈簧的壓縮量為x時(shí)，小鐵球上升的最大高度為H．
③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)．將這根彈簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在豎直墻上，另一端被小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L．
（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示實(shí)驗(yàn)是為了確定物理量：
 
，用m、d、g表示所求的物理量：
 
．
（2）如果EP=
1
2
kx2成立，那么A同學(xué)測出的物理量x與d、H的關(guān)系式是x=
 
；B同學(xué)測出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是x=
 
．

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