Question

如图所示，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处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则（    ）

A．运动过程中小球的机械能守恒

B．t₂时刻小球的加速度为零

C．t₁～t₂这段时间内，小球的动能在逐渐减小

D．t₂～t₃这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

试题分析：运动过程中，将小球和弹簧作为一个系统，系统的机械能守恒，但小球机械能不守恒，A错误。t₂时刻小球受到的力最大，到达弹簧的最低点，加速度最大，速度为0，B选项错误。t₁时刻小球刚刚接触弹簧，此时弹簧向上的弹力较小，小球仍然向下做加速运动，动能增大，C错误。t₂～t₃时刻小球从最低点回弹到最高点，弹簧弹性势能逐渐减小，系统机械能包括小球动能和重力势能及弹簧弹性势能，所以小球的动能与重力势能之和在增加，D选项正确。

考点：机械能守恒

点评：该类型题目运动情况比较复杂，物体先做加速度越来越小的加速运动，然后开始做加速度越来越大的减速运动，直至静止；反弹时与下落时相似，需要学生理解各个临界状态是物体的运动情况和受力情况，有一定难度，同类型题目还包括蹦极、蹦床、跳板跳水等。