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    14．过山车是一种富有刺激性的娱乐工具，小江同学制作了一个过山车模型，如图所示，他把重力为G的铁球放在A点，然后让它沿轨道滚下，轨道的右侧有一弹簧，铁球先后经过B、C、D点，到达E点，已知B点离台面高度为零，A、D点离台面的高度分别为hA、hD，则从A位置到B位置铁球的重力做功是GhA；C点小球具有的机械能大小GhA；当到达E点时，弹簧最短，小球的速度变为零，小球不处于（选填“处于”“不处于”）平衡状态；铁球从A运动到E的过程中，弹簧的弹性势能增加量为G（hA-hD）．（整个过程中不计摩擦及能量损耗）

    分析 利用W=Gh求重力做功，根据机械能守恒定律判断小球在C点时具有能量大小；根据球在E位置的运动趋势判断受力情况；铁球对弹簧做功，不考虑能量的损失，铁球的能量全部转化为弹簧的能量．

    解答 解：
    （1）从A位置到B位置的竖直高度为hA，所以铁球从A位置到B位置重力做功：W=GhA．
    （2）铁球在A位置时，只有重力势能，故A点的机械能=A点重力势能=GhA．
    整个过程不计摩擦和能量损耗，故铁球机械能守恒．
    故在C点时小球具有的能量=在A点时小球具有的能量=GhA．
    （3）小球达到E点时，虽然速度为0，但小球在水平方向只受弹簧的弹力作用，故小球不处于平衡状态．
    （4）铁球在E点只具有的重力势能，D、E在同一高度上，E处铁球的重力势能=GhE=GhD
    整个过程铁球机械能的减少量=GhA-GhD=G（hA-hD）．
    根据能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量=铁球机械能的减少量=G（hA-hD）．
    故答案为：GhA；GhA；不处于；G（hA-hD）．

    点评 本题考查重力做功和机械能守恒定律，能够比较全面考查学生掌握知识情况，此题有一定的难度．

    练习册系列答案
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    A．F木＜F铁，F木′=F铁′B．F木＜F铁，F木′＜F铁′
    C．F木＞F铁，F木′=F铁′D．F木＞F铁，F木′＞F铁′

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