题目内容

14.如图(a)所示,水平地面上一根轻弹簧,一端连接压力传感器并固定在墙上,弹簧水平且无形变,一小物块以一定的初速度撞向弹簧,通过压力传感器,测出这一过程弹簧弹力的大小F随时间t变化的图象如图(b)所示,则(  )
A.小物块运动过程中不受摩擦力作用
B.t2时刻小物块的动能最大
C.t2-t3这段时间内,小物块的动能先增加后减少
D.t2-t3这段时间内,小物块增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

分析 通过分析小球的受力情况和运动情况,分析加速度、速度、动能的变化.由能量守恒定律,分析小球的动能与弹簧势能之间变化.

解答 解:A、假设小物块运动过程中不受摩擦力作用,根据牛顿第二定律可知,物块运动过程中只受弹簧弹力,则运动学可知,t1到t2与t2到t3,时间间隔相等,与图象不符,故假设不成立,故A错误;
B、t2时刻小物块所受弹簧弹力最大,由胡克定律F=kx可知,压缩量最大,此时速度为零,故动能最小,故B错误;
C、t2-t3这段时间内,小物块的F合=F-f,小物块所受弹力F,有最大变为最小,小物块的F合先减小,后反向增加,加速度先减小后增大,故物块先做加速度减小的加速度,后作加速度增大的减速运动,则小物块的动能先增加后减少,故C正确;
D、根据能量守恒定律,t2-t3这段时间内,弹簧减少的弹性势能转化为小物块增加的动能和摩擦生热,故D错误;
故选:C

点评 本题关键要将物块的向右的加速和减速过程、向左的加速和减速过程进行分析处理,抓住守恒条件分析系统的机械能守恒.

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