问题 填空题

如图所示,一根原长为L的轻弹簧.竖直放置,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高为H处自由下落并压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为f,则小球下落的整个过程中,小球动能的增量为______,小球重力势能的增量为______,弹簧弹性势能的增量为______.

答案

小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,

所以小球动能的增量为0.

小球下落的整个过程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x-L)

根据重力做功量度重力势能的变化WG=-△Ep得:

小球重力势能的增量为-mg(H+x-L).

根据动能定理得:

WG+Wf+W=0-0=0

所以W=-(mg-f)(H+x-L)

根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W=-△Ep得:

弹簧弹性势能的增量为(mg-f)(H+x-L)

故答案为:0,-mg(H+x-L),mg-f)(H+x-L)

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