题目内容
8.如图所示,一根轻质弹簧竖直固定于水平地面,一质量为m的小球自弹簧正上方离地面的高度为H1处自由落下并压缩弹簧,设速度达到最大时的位置离地面高度为h1最大速度v1;若让此小球从离地面高H2(H2>H1)处自由下落,速度达到最大时位置离地面高度为h2,最大速度为v2,不计空气阻力,则( )A. | v1<v2,h1=h2 | B. | v1<v2,h1<h2 | C. | v1=v2,h1<h2 | D. | v1<v2,h1>h2 |
分析 忽略空气阻力,小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒;对小球进行受力分析,分析小球的运动过程,然后判断小球速度变化规律,物体加速度为零时,速度增大,此时重力大小等于弹力.
解答 解:物体加速度为零时,速度增大,即受力平衡时速度最大,设小球受力平衡时弹簧的压缩量为△x,
则:k△x=mg
由于是同一个小球,所以质量相等,则h1=h2,
从最高点释放到速度达到最大值的过程中,根据动能定理可知,
$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=mg△h-Ep弹,因为弹性势能相等,第二次小球下落的距离大,所以△h2>△h1,
则v1<v2,故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
点评 掌握机械能守恒的条件,是解决问题的关键,注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别.本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力,要抓住弹簧的弹力随压缩长度的增大而增大的特点,注意物体速度最大的条件是重力等于弹力.
练习册系列答案
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