Question

【題目】如圖甲所示，小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮最短的過(guò)程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長(zhǎng)度△l之間的關(guān)系，如圖乙所示，其中b為曲線最高點(diǎn).不計(jì)空氣阻力，彈簧在整個(gè)過(guò)程中始終發(fā)生彈性形變，則小球（ ）

A.受到的彈力始終不變
B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能一直增大
C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能不變
D.在b點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大

Answer 1

【答案】D
【解析】A、小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮最短的過(guò)程中，彈簧形變程度逐漸變大，所以小球受到彈力也逐漸變大，A不符合題意；
B、由圖象可知，小球速度先變大，后變小.小球質(zhì)量不變，所以小球動(dòng)能先變大，后變小，B不符合題意；
C、小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.此過(guò)程中小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，所以小球的機(jī)械能變小，C不符合題意；
D、小球從a到b的過(guò)程中，受豎直向上的彈簧的彈力，豎直向下的重力，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來(lái)越大.隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來(lái)越大，當(dāng)小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，彈力與重力相等，兩力是一對(duì)平衡力，合力為零.小球從b到c的過(guò)程中，彈力大于重力，合力向上，小球速度減小.由此可見(jiàn)，當(dāng)重力G與彈力F是一對(duì)平衡力時(shí)，小球速度最大，動(dòng)能最大.D不符合題意.
故答案為：D.
由圖象可知，小球速度先變大，后變小.彈簧發(fā)生形變從而產(chǎn)生彈力，彈力的大小與彈簧的彈性形變程度有關(guān).機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱，動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受重力與彈簧的彈力，當(dāng)兩力大小相等時(shí)，小球速度最大，動(dòng)能最大.