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

Question

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h_A、h_D，则从A位置到B位置铁球的重力做功是___；C点小球具有的机械能大小___；当到达E点时，弹簧最短，小球的速度变为零，小球___（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___．（整个过程中不计摩擦及能量损耗）

Answer 1

（1）从A位置到B位置的竖直高度为h_A，所以铁球从A位置到B位置重力做功：W=Gh_A．
（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=Gh_A．
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=Gh_A．
（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=Gh_E=Gh_D
整个过程铁球机械能的减少量=Gh_A-Gh_D=G（h_A-h_D）．
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（h_A-h_D）．
故答案为：Gh_A；Gh_A；不处于；G（h_A-h_D）．