题目内容
【题目】如图所示,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的运动过程中( )
A. 小球的加速度在ab段不变,在bc段逐渐减小
B. 小球在b点时速度最大
C. 小球克服弹簧弹力做的功大于重力做的功
D. 到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
【答案】D
【解析】
AB:小球在ab段只受重力,做自由落体运动,速度增大;小球在b点接触弹簧后,受弹簧弹力和重力,弹簧弹力先小于重力,小球的加速度向下,,小球做加速度减小的加速运动;当弹簧弹力等于重力时,小球加速度为零,速度最大;接下来弹簧弹力大于重力,小球的加速度向上,,小球做加速度增大的减速运动直至到c点处速度为零;所以小球的加速度在ab段不变,在bc段先逐渐减小然后反向增大;小球在弹簧弹力等于重力处的速度最大.故AB两项错误.
C:小球由a→b→c的运动过程,应用动能定理可得,,即,即小球克服弹簧弹力做的功等于重力做的功.故C项错误.
D:小球由a→b→c的运动过程中,只有重力和弹簧弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,小球在a、c两处速度均为零,则a到c点过程小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量.故D项正确.
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