如圖*所示,質量不計的*簧豎直 固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從*簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球...
問題詳情:
如圖*所示,質量不計的*簧豎直 固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從*簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到*簧上壓縮*簧到最低點,然後又被*起離開*簧,上升到一定高度後再下落,如此反覆.通過安裝在*簧下端的壓力傳感器,測出這一過程*簧*力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示,則( )
A.t1時刻小球動能最大
B.t2時刻小球動能為0
C.t2~t3這段時間內,小球的動能先減小後增加
D.t2~t3這段時間內,小球增加的動能和重力勢能之和等於*簧減少的**勢能
【回答】
BD功能關係;動能和勢能的相互轉化.
【分析】小球先自由下落,與*簧接觸後,壓縮*簧,在下降的過程中,*力不斷變大,*力先小於重力,後大於重力,
小球先加速後減小,合力為零時速度最大.小球和*簧構成的系統,機械能守恆.根據小球的受力情況分析其運動情況.根據系統的機械能守恆分析能量轉化情況.
【解答】解:A、t1時刻小球小球剛與*簧接觸,此時小球的重力大於*簧的*力,小球將繼續做加速運動,此時小球的動能不是最大,當*力增大到與重力平衡,即加速度減為零時,速度達到最大,動能最大.故A錯誤;
B、t2時刻,*力F最大,故*簧的壓縮量最大,小球運動到最低點,速度等於0,動能為0,故B正確;
C、t2~t3這段時間內,小球處於上升過程,*簧的*力先大於重力,後小於重力,小球先做加速運動,後做加減速運動,則小球的動能先增大後減小,故C錯誤;
D、t2~t3段時間內,小球和*簧系統機械能守恆,故小球增加的動能和重力勢能之和等於*簧減少的**勢能,故D正確;
故選:BD
【點評】本題關鍵要將小球的運動分為自由下落過程、向下的加速和減速過程、向上的加速和減速過程進行分析處理,同時要能結合圖象分析.要知道系統的機械能守恆,但小球的機械能並不守恆.
知識點:未分類
題型:多項選擇