Question

利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值．圖乙是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間t變化的圖象．實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后放手讓小球自由下落，如圖甲．由此圖象所提供的信息，以下判斷正確的是（　　）

A．t₂時刻小球速度最大

B．t₁～t₂期間小球速度先增大后減小

C．t₃時刻小球動能最小

D．t₂與t₃時刻小球速率相等

Answer 1

分析：把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁與t₄時刻繩子剛好繃緊，分析小球的運動情況，判斷什么時刻小球的速度最大．當繩子的拉力最大時，小球運動到最低點，繩子也最長．

解答：解：A、把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，t₂時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，所以t₂時刻小球速度不是最大．故A錯誤；
B、t₁-t₂時間內小球先做加速度減小的加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，t₂時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，故B正確；
C、t₃時刻與t₁時刻小球的速度大小相等，方向相反，而t₁～t₂期間小球速率先增大后減小，t₂時刻速度最小為零，所以動能最小為零，故C錯誤；
D、t₃與t₄時刻都與t₁時刻小球速度大小相同，且t₁與t₄時刻方向也相同，t₃與t₄時刻方向相反，故D正確；
故選：BD．

點評：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似．