如圖甲所示,蹦床是常見的兒童游樂項目之一,兒童從一定高度落到蹦床上,將蹦床壓下后,又被彈回到空中,如此反復,達到鍛煉和玩耍的目的.如圖乙所示,蹦床可以簡化為一個豎直放置的輕彈簧,彈力的大小為kx(x為床面下沉的距離,即形變量;k為常量),蹦床的初始形變量可視為0,忽略空氣阻力的影響.

(1)在一次玩耍中,某質量為m的小孩,從距離蹦床床面高H處由靜止下落,將蹦床下壓到最低點后,再被彈回至空中.
a.求出小孩剛接觸蹦床時的速度大小v;
b.在圖丙中,定性畫出小孩從接觸蹦床到運動到最低點的過程,速度v隨時間t變化關系的圖線;
c.取小孩接觸蹦床位置為坐標原點,取豎直向下為正方向,建立x軸。請推導人從接觸蹦床到運動到最低點的過程中,人的加速度a與位移x滿足的關系,并在圖丁中定性畫出a隨x變化關系的圖像。
(2)在某次玩耍中,質量不同的兩個小孩(均可視為質點),分別在兩張相同的蹦床上彈跳,若不考慮小孩自身的做功,請判斷:設法使兩個小孩在蹦床上以相同的初始形變量由靜止開始上升,小孩只在重力和蹦床彈力作用下,上升的最大高度是否相同?并論證你的觀點.
【答案】(1)a、小孩剛接觸蹦床時的速度大小為;
b、速度v隨時間t變化關系的圖線見解析;
c、人的加速度a與位移x滿足的關系為a=(x<時,方向向下;x=時a=0;x>時方向向上);a隨x變化關系的圖像見解析;
(2)上升的最大高度不相同,推導過程見解析。
2
g
H
b、速度v隨時間t變化關系的圖線見解析;
c、人的加速度a與位移x滿足的關系為a=
-
k
m
x
+
g
mg
k
mg
k
mg
k
(2)上升的最大高度不相同,推導過程見解析。
【解答】
【點評】
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