如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,下列说法错误的是(  )
A.运动过程中小球、地球和弹簧组成的系统的机械能守恒
B.t2时刻小球的加速度为零
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D.t2~t3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加
魔方格

◎ 答案

B

◎ 解析

试题分析:

A、对于小球、地球和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,故A正确;
B、C、分析小球的受力情况和运动情况:小球先自由下落,与弹簧接触后,弹簧被压缩,在下降的过程中,弹力不断变大,当弹力小于重力时,物体加速下降,合力变小,加速度变小,故小球做加速度减小的加速运动;当加速度减为零时,速度达到最大;
之后物体由于惯性继续下降,弹力大于重力,合力变为向上且不断变大,加速度向上且不断变大,故小球做加速度不断增大的减速运动;同理,上升过程,先做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后做加速度不断增大的减速运动.t2时刻小球到达最低点,速度为零,但合力不为零,则其加速度不为零.t2~t3这段时间内,小球正上升,速度先增大后减小,动能先增加后减少,故B错误,C正确;
D、根据系统的机械能守恒得知:小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能总和保持不变,t2~t3这段时间内,小球在上升,弹簧的弹性势能减小,则知小球的动能与重力势能之和在增加,故D正确。
故选B

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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