(2012?順義區(qū)二模)如圖所示,一根輕彈簧豎直直立在水平地面上,下端固定,在彈簧的正上方有一個(gè)物塊,物塊從高處自由下落到彈簧上端O,將彈簧壓縮,彈簧被壓縮了x0時(shí),物塊的速度變?yōu)榱悖畯奈飰K與彈簧接觸開始,物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象不可能是( 。
分析:當(dāng)物塊接觸彈簧后,受到重力和彈簧的彈力,根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律得出加速度與位移的關(guān)系式.若物塊接觸彈簧時(shí)無(wú)初速度,根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可知物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度大小等于g,當(dāng)小球以一定的初速度壓縮彈簧后,物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),彈簧的壓縮增大,加速度增大,大于g.
解答:解:物塊接觸彈簧后,在開始階段,物塊的重力大于彈簧的彈力,合力向下,加速度向下,根據(jù)牛頓第二定律得
mg-kx=ma,得到a=g-
k
m
x,a與x是線性關(guān)系,當(dāng)x增大時(shí),a減;
當(dāng)彈力等于重力時(shí),物塊的合力為零,加速度a=0;
當(dāng)彈力大于重力后,物塊的合力向上,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律得,kx-mg=ma,得到a=
k
m
x-g,a與x是線性關(guān)系,當(dāng)x增大時(shí),a增大.
若物塊接觸彈簧時(shí)無(wú)初速度,根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可知物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度大小等于g,方向豎直向上,當(dāng)小球以一定的初速度壓縮彈簧后,物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),彈簧的壓縮增大,加速度增大,大于g.
故ABC錯(cuò)誤,D正確;
本題選錯(cuò)誤的,故選ABC.
點(diǎn)評(píng):本題根據(jù)牛頓第二定律得到a關(guān)于x的解析式,根據(jù)解析式選擇圖象是常用方法.難點(diǎn)在于確定小球在最低點(diǎn)的加速度大小大于重力加速度,利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性.
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