题目内容
【题目】如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,接着又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力,下列判断正确的是
A. t1时刻小球速度最大
B. t2时刻小球机械能最大
C. t1~t2时间内,小球的速度先减少后增加
D. t2~t3时间内,小球的加速度先减少后增加
【答案】D
【解析】当弹簧弹力与重力平衡时速度最大,而时刻刚与弹簧接触,弹力为零,速度不是最大,故A错误; 时刻弹力最大,说明小球到达最低点,速度为零,小球的机械能损失最大,全部转化为弹簧的弹性势能,故此时弹簧的弹性势能最大,故B错误;小球落到弹簧表面后,开始压缩弹簧,此后弹簧的弹力开始增大,小球受到的合力减小,但方向仍然向下,当重力等于弹力时合力为零,速度达最大,之后小球继续向下运动,弹力大于重力,加速度向上,小球做减速运动;所以在时间内,小球的速度先增加后减少,故C错误; 这段时间内,小球的弹力先大于重力,但不断在减少,故加速度先减少,当重力等于弹力时合力为零,加速度为零,速度达最大,小球继续向上运动,弹力小于重力,合力向下增加,加速度向下增加,所以在时间内,小球的加速度先减少后增加,故D正确;选D.
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