Question

【題目】如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一重為G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧刀最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（　　）

A. t1時刻小球的動能最大

B. t2時刻小球的動能最大

C. t2到t3時間內，小球的動能不斷增加

D. t2到t3時間內，小球增加的動能小于彈簧減小的彈性勢能

Answer 1

【答案】D

【解析】由圖知，t1時刻F=0，小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，彈力逐漸變大，在豎直方向上合力的方向與重力相同，小球加速運動，當彈力增大到與重力平衡時，做勻速運動，速度達到最大，故A錯誤。

t2時刻，彈力最大，故彈簧的壓縮量最大，小球運動到最低點，速度等于零，故B錯誤。

t2到t3時間內，小球處于上升過程，先加速運動，當重力大于彈力時，減速運動，質量不變，動能先增大后減小，故C錯誤。

t2到t3時間內，小球和彈簧系統機械能守恒，故小球增加的動能和重力勢能之和等于彈簧減小的彈性勢能，故D正確，符合題意為答案。