题目内容

【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变化的图像如图乙所示,(不计空气阻力)则下列说法错误的是

A. t1t2这段时间内小球的机械能不变

B. t1t2这段时间内小球的动能先增加后减小

C. t2t3这段时间内小球的动能先增加后减小

D. t2t3这段时间内小球增加的动能和重力势能等于弹簧减少的弹性势能

【答案】A

【解析】

在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化,则机械能的总量保持不变.这就是机械能守恒定律
动能的大小与物体的质量和速度有关;重力势能的大小与物体的质量和高度有关;弹性势能的大小与弹性形变有关。

A、t1~t2这段时间内,小球与弹簧接触过程中,小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能会变小,故A错误符合题意;

B、t1~t2这段时间内,小球与弹簧接触后,压缩弹簧,弹簧的弹力F逐渐增大;当向上的弹力小于向下的重力时,合力向下,小球做加速运动;当向上的弹力大于向下的重力时,合力向上,小球做减速运动;即小球的速度先增加而后减小,所以小球的动能先增加后减小,故B正确不符合题意

C、t2~t3这段时间内,小球从最低点被弹起,弹簧的弹力F逐渐减小;当向上的弹力大于向下的重力时,合力向上,小球做加速运动;当向上的弹力小于向下的重力时,合力向下,小球做减速运动;即小球的速度先增大后减小,所以小球的动能先增加后减小,故C正确不符合题意

D、t2~t3这段时间内,小球从最低点被弹起,弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能,小球增加的动能和重力势能等于弹簧减少的弹性势能D正确不符合题意

故选A。

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