题目内容
【题目】如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置的,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随变化的图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】图象中AB段表示小球自由下落,A点表示小球刚接触,弹簧的弹力仍为零,只受重力,则xA=h,aA=g.故A错误.B点对应的小球速度最大,此时小球受到重力与弹簧的弹力大小相等,方向相反,合力为零,则加速度aB=0.由胡克定律得:弹簧压缩的长度△x=,则xB=h+△x=h+.故B正确.根据简谐运动的对称性得知,当小球运动到与A关于平衡位置对称的位置时,加速度大小为g,速度方向向下,还没有到达最低点C,则当小球运动到最低点C时,加速度将大于g,即有aC>g,xC>h+.故C错误,D正确.故选BD.
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