如图,自由下落的小球,从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始,一直到弹簧被压缩到最短的过程中(  )

如图,自由下落的小球,从它接触到竖直放置的轻质弹簧开始,一直到弹簧被压缩到最短的过程中(  )
A.小球在刚接触弹簧时动能最大
B.小球的动能先增大后减小
C.小球的加速度一直变大
D.小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加
ywf1 1年前 已收到1个回答 举报

美好2 幼苗

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解题思路:分析小球的受力情况,来判断其运动情况,即可分析动能的变化情况.小球和弹簧组成的系统机械能守恒,根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化,根据高度变化可以确认重力势能的变化.

A、B、C开始于弹簧接触时,弹簧的压缩量较小,弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,小球所受的合外力大小:F=mg-kx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,加速度减小,小球做加速度减小的加速运动;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;
由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kx-mg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大,当速度为零时,合外力最大.
故整个过程中物体速度先增大后减小,动能先增大后减小,重力势能一直减小,重力做正功,而加速度先减小后增大,系统的机械能守恒.故AC错误,B正确.
D、根据系统的机械能守恒,即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,可知,重力势能一直减小,则小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加,故D正确.
故选:BD

点评:
本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 本题关键要能正确分析小球的运动情况,运用机械能守恒的条件进行分析.

1年前

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