题目内容
【题目】跳高运动员越过横杆后落在垫子上的运动可简化为如图所示的模型:一轻弹簧竖直放置在水平地面上,将一小球从空中某一高度自由落下,之与正下方的轻弹簧接触并运动到最低点,对这一运动过程分析正确的是
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A. 小球接触弹簧后立刻开始做减速运动
B. 小球刚接触弹簧时的速度是整个过程的最大速度
C. 接触弹簧后,小球的加速度先减小后增大
D. 小球动能的增加量等于重力势能的减少量
【答案】C
【解析】
分析小球所受的重力和弹力的关系,结合牛顿第二定律进行讨论;结合能量的转化讨论.
小球自由落下,接触弹簧时有竖直向下的速度,接触弹簧后,弹簧被压缩,弹簧的弹力随着压缩的长度的增大而增大.以小球为研究对象,开始阶段,弹力小于重力,合力竖直向下,与速度方向相同,小球做加速运动,合力减小;当弹力大于重力后,合力竖直向上,小球做减速运动,合力增大.则小球接触弹簧后,小球的加速度先减小后增大,速度先增大后减小,选项AB错误,C正确;小球动能的增加量与弹性势能增加量之和等于重力势能的减少量,选项D错误;故选C.
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