题目内容
【题目】如图所示，质量为2kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上，弹簧劲度系数k=50N/m。现用大小为10N、方向竖直向下的力F作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F（g取10m/s2，已知弹簧一直处于弹性限度内），不计阻力，则小球
A. 返回到初始位置时的速度大小为1m/s
B. 返回到初始位置时的速度大小为
m/s
C. 由最低点返回到初始位置过程中小球与弹簧组成系统机械能一直增加
D. 由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少
【答案】B
【解析】
AB.初始时弹簧的压缩量
小球向下运动到最大速度时合力为零，由平衡条件得：
mg+F=kx2，
得
x2=0.6m
则小球从开始向下到速度最大的位置通过的位移 x=x2-x1=0.2m
从开始到返回初始位置的过程，运用动能定理得：
解得小球返回到初始位置时的速度大小为
v=
m/s，
故A错误，B正确。
C.由最低点返回到初始位置过程中，弹簧的弹力和重力对小球作用，则小球与弹簧组成系统机械能守恒，选项C错误；
D.由最低点返回到初始位置过程中，弹簧对小球的弹力一直大于重力，则小球做加速运动，动能一直增加，故D错误。
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