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弹性小球从某一高度自由下落到水平地面,碰撞后弹起,空气阻力不计,由于小球在与地面的碰撞过程中有机械能损失,故每次碰撞后上升高度总是前一次的0.64倍,若使小球碰后能上升到原高度,则必须在小球到达最高点时,在极短时间内给它一个初动能,使它获得有向下的速度.那么小球在最高点需获得多大速度,才能弹起后回到原来高度.
对本题,某同学解法如下:
由于只能上升0.64H,所以机械能损失0.36mgH,只要补偿这些机械能即可回到原高度.因此有  ,得.你认为正确吗?如不正确,请求出正确结果.
【答案】分析:机械能损失发生在与地面的碰撞过程中,且碰撞前机械能越大,则损失也越大.故补偿的能量中尚有部分损失,由此可分析判断该同学的做法是否正确;要使小球回到原高度,可提高它下降的高度,即要使小球回到H高度,可让它从高度处下降.根据功能关系列方程求解即可.
解答:解:不正确.
由于机械能损失发生在与地面的碰撞过程中,且碰撞前机械能越大,则损失也越大.
故补偿的能量中尚有部分损失.
正确解:要使小球回到原高度,可提高它下降的高度,即要使小球回到H高度,可让它从高度处下降.则需补偿:
得.
点评:本题涉及力在空间的效果,首先考虑运用动能定理分析研究,也可以由牛顿第二定律和运动学公式结合求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,弹簧固定在水平地面上,一小球自弹簧上端某高度h(h>0)处下落,不计空气阻力及弹簧压缩过程中的能量损失.关于此后小球运动过程,下列说法正确的是(  )
A、小球从接触弹簧开始,到离开弹簧的过程中,速度与加速度方向先相反后相同B、小球在压缩弹簧向下运动过程中,球处于失重状态;在弹簧向上弹起小球的过程中,球处于超重状态C、小球向下运动,从接触弹簧到压缩到最低的过程中,重力势能一直减小,弹性势能一直增加D、小球仍能返回到最初的位置,小球在整个运动过程中机械能一直不变

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省高三上期中模块考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,弹簧固定在水平地面上,一小球自弹簧上端某高度h(h>0)处下落,不计空气阻力及弹簧压缩过程中的能量损失。关于此后小球运动过程,下列说法正确的是(    )

A.小球从接触弹簧开始,到离开弹簧的过程中,速度与加速度方向先相反后相同

B.小球在压缩弹簧向下运动过程中,球处于失重状态;在弹簧向上弹起小球的过程中,球处于超重状态

C.小球向下运动,从接触弹簧到压缩到最低的过程中,重力势能一直减小,弹性势能一直增加

D.小球仍能返回到最初的位置,小球在整个运动过程中机械能一直不变

 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,弹簧固定在水平地面上,一小球自弹簧上端某高度h(h>0)处下落,不计空气阻力及弹簧压缩过程中的能量损失。关于此后小球运动过程,下列说法正确的是


  1. A.
    小球从接触弹簧开始,到离开弹簧的过程中,速度与加速度方向先相反后相同
  2. B.
    小球在压缩弹簧向下运动过程中,球处于失重状态;在弹簧向上弹起小球的过程中,球处于超重状态
  3. C.
    小球向下运动,从接触弹簧到压缩到最低的过程中,重力势能一直减小,弹性势能一直增加
  4. D.
    小球仍能返回到最初的位置,小球在整个运动过程中机械能一直不变

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