题目内容
3.如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中( )A. | 从A→B→C的过程中小球机械能守恒 | |
B. | 小球在B点时动能最大,球和弹簧系统机械能守恒 | |
C. | 从B→C小球的机械能一直减小,弹簧弹性势能不断增加,C点小球的加速度大小a=g | |
D. | 小球到达C点时动能为零,重力势能最小,弹簧的弹性势能最大 |
分析 开始小球做自由落体运动,小球从B点接触弹簧,弹力逐渐增大,开始小于重力,到BC间某位置等于重力,后大于重力,因此,小球从B到C过程中先做加速运动,后做减速运动,到C点速度减为零,弹簧压缩到最短,因此明确了整个过程中小球的运动情况,根据功能关系可正确解答本题.
解答 解:A、在A到B的过程中,小球只受重力,故小球机械能能守恒,从B到C的过程有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,该“系统”指的是小球和弹簧组成的系统,小球的机械能不守恒.故A错误.
B、小球刚接触弹簧时即处于B点时,重力先大于弹力,加速度方向向下,向下加速,加速度逐渐减小,当重力与弹簧弹力相等时,速度最大,故B点动能不是最大,B错误;
C、C点时小球速度为零,动能最小,弹簧压缩量最大,根据运动的对称性可知,小球在弹簧上的平衡位置到C点的距离一定大于平衡位置到B点的距离,所以小球在C点的加速度的大小一定大于g.故C错误.
D、C点时小球速度为零,动能最小,弹簧压缩量最大,弹性势能最大.故D正确.
故选:D.
点评 本题关键是明确小球的运动情况和整个过程中能量的转化情况,特别是小球从B到C的过程,先做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断增加的减速运动.
练习册系列答案
相关题目
11.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有质量相同的两个小球A、B沿锥面在水平面内做匀速圆周运动.下列关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度的说法中,正确的是( )
A. | 它们的周期相等 | B. | 它们的向心加速度相等 | ||
C. | 它们的角速度A比B小 | D. | 它们的线速度A比B小 |
13.一辆汽车停在路面上,下列关于汽车和路面受力的说法,正确的是( )
A. | 地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了形变 | |
B. | 汽车受到了向上的弹力,是因为汽车发生了形变 | |
C. | 汽车受到了向上的弹力,是因为地面发生了形变 | |
D. | 地面受到了向下的弹力,是因为汽车先发生了形变,后地面也发生了形变造成的 |