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如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端被固定于水平地面上,弹簧自然长度为L0,先将一质量为m的A球放于弹簧上端,并用竖直向下的力缓慢将弹簧长度压缩为L03,撤去压力后,A球被

网友投稿  2022-11-10 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端被固定于水平地面上,弹簧自然长度为L0,先将一质量为m的A球放于弹簧上端,并用竖直向下的力缓慢将弹簧长度压缩为
L0
3
,撤去压力后,A球被弹簧向上弹起,小球恰好不离开弹簧;现用质量仅为
m
2
的小球B放于弹簧的上端,并用竖直向下的力也将弹簧缓慢压缩为
L0
3
,放手后小球B被弹簧弹起,并离开弹簧,求小球B离开弹簧后,继续上升的最大高度为(  )
A.L0B.
L0
3
C.
2L0
3
D.
L0
2
魔方格

◎ 答案

由题意知小球的形变量为L0-
1
3
L0=
2
3
L0
小球不离开弹簧说明小球在原长位置的速度应恰好为零,故说明小球上升到弹簧原长时,弹性势能全部转化为重力势能;
由机械能守恒定律可知质量为m的小球上升过程中:Ep=mg
2L0
3

当放质量为
m
2
的小球时设小球上升的总最大高度为h,到达最大高度时弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能;
则由机械能守恒定律可得为:Ep=
m
2
gh
解得:h=
4L0
3
;则小球离开弹簧后上升的最大高度为h'=
4L0
3
-
2L0
3
=
2L0
3

故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端被固定于水平地面上,弹簧自然长度为L0,先将一质量为m的A球放于弹簧上端,并用竖直向下的力缓慢将弹簧长度压缩为L03,撤去压力后,A球被…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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