Question

【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，将一重为G=50N的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刀最低点，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时刻小球的动能最大

B. t2时刻小球的动能最大

C. t2到t3时间内，小球的动能不断增加

D. t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能

Answer 1

【答案】D

【解析】由图知，t1时刻F=0，小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，弹力逐渐变大，在竖直方向上合力的方向与重力相同，小球加速运动，当弹力增大到与重力平衡时，做匀速运动，速度达到最大，故A错误。

t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误。

t2到t3时间内，小球处于上升过程，先加速运动，当重力大于弹力时，减速运动，质量不变，动能先增大后减小，故C错误。

t2到t3时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减小的弹性势能，故D正确，符合题意为答案。