如图*所示,质量不计的*簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一重为G=50N的金属小球从*簧正上方某一高度处由...
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如图*所示,质量不计的*簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一重为G=50N的金属小球从*簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到*簧上压缩*簧*最低点,然后又被*起离开*簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在*簧下端的压力传感器,测出这一过程*簧*力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球的动能最大
B.t2时刻小球的动能最大
C.t2到t3时间内,小球的动能不断增加
D.t2到t3时间内,小球增加的动能小于*簧减小的**势能
【回答】
D【考点】动能和势能的大小变化.
【分析】小球先自由下落,与*簧接触后,*簧被压缩,在下降的过程中,*力不断变大,当*力小于重力时,物体加速下降,但合力变小,加速度变小,故做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后物体由于惯*继续下降,*力变的大于重力,合力变为向上且不断变大,故加速度向上且不断变大,故物体做加速度不断增大的减速运动;同理,上升过程,先做加速度不断不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后做加速度不断增大的减速运动,直到小球离开*簧为止.
【解答】解:A、t1时刻小球刚与*簧接触,与*簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当*力增大到与重力平衡,即加速度减为零时,速度达到最大,故A错误;
B、t2时刻,*力最大,故*簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,故B错误;
C、t2~t3这段时间内,小球处于上升过程,先做加速运动,后做减速运动,质量不变,动能先增大后减小,故C错误;
D、t2~t3段时间内,小球和*簧系统机械能守恒,故小球增加的动能和重力势能之和等于*簧减少的**势能,故D正确.
故选D.
知识点:机械能及其转化
题型:选择题
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