题目内容
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,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,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)如示,则( )
A.小球加速度的最大值等于重力加速度g |
B.小球所受弹力的最大值等于其重力大小的2倍 |
C.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 |
D.t2时刻,小球与弹簧组成的系统的势能出现最大值 |
A、B,小球刚接触弹簧时,加速度等于重力加速度g,当小球运动到关于平衡位置对称点时,加速度大小等于g,但此时小球仍向下的速度,没有到达最低点,当小球运动到最低点时,弹簧的弹力增大,加速度将大于g,根据牛顿第二定律得知,小球所受弹力的最大值大于其重力大小的2倍.故AB错误.
C、t2~t3这段时间内,小球从最低点向上反弹,根据小球与弹簧组成的系统机械能守恒得知,小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能.故C错误.
D、t2时刻,小球运动到最低点,动能为零,根据系统机械能守恒得到,小球与弹簧组成的系统的势能出现最大值.故D正确.
故选D
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