如图(甲)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,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升

◎ 题目

如图(甲)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,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(乙)所示,则(    )
A.t1时刻小球动能最大
B.t2时刻小球动能最大
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,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

◎ 答案

C

◎ 解析


试题分析:当小球加速度为零时,其速度最大,即动能最大,显然在t1时刻弹簧弹力为零,小球的加速度为g,故选项A错误;在t2时刻,弹簧弹力最大,即小球达到最低点,因此速度为零,动能为零,故选项B错误;在t2~t3这段时间内,小球由最低点向上运动至于弹簧分离,显然开始时弹簧弹力大于重力,小球向上做加速度逐渐减小的加速运动,当弹簧弹力等于重力时,小球的加速度减为零,速度达到最大,再往后,弹簧的弹力小于重力,小球将向上做加速度逐渐增大的减速运动,因此其动能应先增加,后减少,故选项C正确;在该过程中,由于小球向上运动,其重力势能增员,因此弹簧减少的弹性势能等于小球增加的动能与重力势能之和,故选项D错误。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(甲)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,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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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