题目内容

19.如图所示,小球自a点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩至最短,若不计弹簧的质量和空气阻力,小球由b→c的运动过程中(  )
A.小球的动能逐渐减小B.小球的重力势能逐渐减小
C.小球的机械能守恒D.小球的加速度先减小后增大

分析 小球由b→c的运动过程中,弹簧的弹力逐渐增大,开始弹力小于重力,到bc间某位置时弹力等于重力,后弹力大于重力,因此,小球从b→c过程中先做加速运动,后做减速运动,到c点速度减为零,弹簧压缩到最短,因此明确了整个过程中小球的运动情况,即可判断其动能的变化,结合功能关系分析小球机械能的变化.

解答 解:AD、在小球由b→c的运动过程中,小球受到重力和弹簧的弹力两个力作用,开始时重力大于弹力,小球向下做加速运动,随着弹力增大,合力减小,加速度减小.后来弹力等于重力,再大于重力,合力反向增大,加速度反向增大,小球做减速运动,在重力和弹力相等时,小球动能最大.所以小球的动能先增大后减小,加速度先减小后增大,故A错误,D正确.
B、小球的高度不断下降,重力一直做正功,则小球的重力势能逐渐减小;故B正确;
C、在整个过程中,对于小球和弹簧组成的系统,只有弹力和重力做功,系统的机械能守恒,由于弹力对小球做负功,则小球的机械能逐渐减小;故C错误;
故选:BD

点评 解决本题的关键要正确分析小球的受力情况,判断其运动情况,不能简单地认为,小球一接触弹簧就开始减速.要知道小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能是变化的.

练习册系列答案
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14.某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=1.050 cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为$v=\frac{d}{△t}$ (用字母表示);
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为m<<M;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出${v}_{\;}^{2}-m$ (选填“v-m”或“v2-m”)图象;
(4)该同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是C
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动.

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