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如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹

题文

如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(乙)如示,则( )A.小球加速度的最大值等于重力加速度gB.小球所受弹力的最大值等于其重力大小的2倍C.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能D.t2时刻,小球与弹簧组成的系统的势能出现最大值


魔方格

题型:未知 难度:其他题型

答案


A、B,小球刚接触弹簧时,加速度等于重力加速度g,当小球运动到关于平衡位置对称点时,加速度大小等于g,但此时小球仍向下的速度,没有到达最低点,当小球运动到最低点时,弹簧的弹力增大,加速度将大于g,根据牛顿第二定律得知,小球所受弹力的最大值大于其重力大小的2倍.故AB错误.
C、t2~t3这段时间内,小球从最低点向上反弹,根据小球与弹簧组成的系统机械能守恒得知,小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能.故C错误.
D、t2时刻,小球运动到最低点,动能为零,根据系统机械能守恒得到,小球与弹簧组成的系统的势能出现最大值.故D正确.
故选D

解析

该题暂无解析

考点

据考高分专家说,试题“如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。

弹力的大小、胡克定律

弹力的大小:

弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。

如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹

①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:

判定弹力的有无及其方向的方法:


判定弹力的有无及其方向的方法:

如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹



如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹

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