题目内容
【题目】小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度是5m/s,将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度之间的关系(如图丁)所示,已知其中A为曲线的最高点,该小球重为2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比,下列说法正确的是
A. 在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中,小球的动能先变大后变小
B. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的机械能先增大后减小
C. 从静止释放到轻弹簧压缩至最短整个过程中,小球的机械能均保持不变
D. 此过程中,弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N
【答案】AD
【解析】由图可知,小球的速度先增加后减小,故小球的动能先增大后减小,故A正确;在小球下落过程中至弹簧压缩最短时,只有重力和弹簧弹力做功,故小球与弹簧组成的系统机械能守恒,在压缩弹簧的过程中弹簧的弹性势能增加,故小球的机械能减小,故BC错误;小球速度最大时,小球的弹力为2N,此时小球的形变量为0.1m,故可得弹簧的劲度系数k=20N/m,故弹簧弹力最大时形变量最大,根据胡克定律知,小球受到的最大弹力为,故D正确。故选AD.
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