题目内容
【题目】如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于点,另一端与小球相连。现将小球从点由静止释放,它在下降的过程中经过了点,已知在、两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且,在小球从点运动到点的过程中( )
A.弹力对小球先做正功后做负功
B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度
C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零
D.小球到达点时的动能等于其在、两点的重力势能差
【答案】BCD
【解析】
A.小球在从点运动到点的过程中,弹簧的压缩量先增大,后减小,到某一位置时,弹簧处于原长,再继续向下运动到点的过程中,弹簧又伸长,所以弹性势能先增大,后减小,再增大,故弹力先做负功,再做正功,最后又做负功,故A错误;
B.弹簧与杆垂直时,小球的加速度等于重力加速度,当弹簧的弹力为零时,小球的加速度也等于重力加速度,故B正确;
C.弹簧长度最短时,弹力与小球的速度方向垂直,这时弹力对小球做功的功率为零,故C正确;
D.由于在、两点处,弹簧的弹力大小相等,即弹簧的形变量相等,根据动能定理可知,小球从点到点的过程中弹簧的弹力做功为零,重力做功等于动能的增量,即小球到达点时的动能等于其在、两点的重力势能差,故D正确。
故选BCD。
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