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到最低點,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的變化圖象如圖乙所示,則

A. t2至t3時間內,小球速度先增大后減小

B. t2時刻彈簧彈力等于小球重力

C. t3時刻小球處于超重狀態

D. t1至t2時間內,小球向上運動

Answer 1

【答案】A

【解析】

小球先自由下落，與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，在下降的過程中，彈力不斷變大，當彈力小于重力時，物體加速下降，合力變小，加速度變小，故小球做加速度減小的加速運動；當加速度減為零時，速度達到最大；之后物體由于慣性繼續下降，彈力變得大于重力，合力變為向上且不斷變大，加速度向上且不斷變大，故小球做加速度不斷增大的減速運動；同理，上升過程，先做加速度不斷減小的加速運動，當加速度減為零時，速度達到最大，之后做加速度不斷增大的減速運動，直到小球離開彈簧為止．

t2至t3時間內，小球從最低點到最高點，受到的合力先減小后增大，由牛頓第二定律可知加速度先減小后增大，小球速度先增大后減小，故A正確；t2時刻小球在最低點，此時彈簧彈力大于小球重力，選項B錯誤；t3時刻小球與彈簧脫離，處于失重狀態，故C 錯誤；t1至t2時間內，從小球剛與彈簧接觸到壓縮到最短，故小球向下運動，故D錯誤；故選A.