题目内容

16.如图所示,竖直向下的力F作用在质量为M的小球上,使球压紧轻质弹簧并静止,已知弹簧未超过弹簧限度,小球没有与弹簧连接,现撤去力F,则下列说法正确的是(  )
A.刚撤去力F时,弹簧弹力大于小球重力
B.撤去力F后,小球加速度先增大后减小
C.撤去力F后,小球在上升过程中一定先加速后减速
D.撤去力F后,小球在上升过程中一定会脱离弹簧

分析 根据合力的方向判断加速度的方向,结合加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化,结合合力的变化判断加速度的变化.根据简谐运动的对称性判断小球上升过程中是否会与弹簧脱离.

解答 解:A、开始小球处于静止,根据平衡有:F+mg=F,撤去F的瞬间,弹簧的弹力不变,弹簧弹力大于小球的重力,故A正确.
B、撤去F后,小球向上运动,开始弹力大于重力,加速度向上,速度方向向上,速度增大,由于向上运动过程中,弹力减小,则加速度减小,当加速度减小到零后,重力大于弹力,加速度方向向下,与速度反向,速度减小,加速度反向增大,可知小球的加速度先减小后增大,速度先增大后减小,故B错误,C正确.
D、小球上升过程为离开弹簧之前做简谐运动,由于推力F未知,撤去F的瞬间,在最低点加速度可能大于g,可能小于g,可能等于g,根据简谐运动的对称性可知,故弹簧恢复原长时,小球速度减为零时,可能脱离弹簧,也可能没有脱离弹簧.故D错误.
故选:AC.

点评 解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同,当加速度方向与速度方向相同,小球做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,小球做减速运动.

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