Question

20．如圖甲所示，某興趣小組將一帶有小孔、質(zhì)量為m的小球和輕質(zhì)彈簧穿在豎直固定的光滑細(xì)桿上，并在彈簧下端固定一力學(xué)傳感器，從小球由高h(yuǎn)處自由下落開始計(jì)時(shí)，t₁時(shí)刻小球開始接觸彈簧，傳感器顯示彈簧彈力與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（　�。�

• A． t₁時(shí)刻小球的動(dòng)能最大
• B． t₂時(shí)刻小球的機(jī)械能最大
• C． t₃～t₅時(shí)間內(nèi)，小球的機(jī)械能一直在增大
• D． 0～t₅時(shí)間內(nèi)，小球的機(jī)械能守恒

Answer 1

分析 小球從t₁時(shí)刻小球開始接觸彈簧，合力為零時(shí)速度最大，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球壓縮彈簧的過程中，小球的機(jī)械能在減小，彈簧將小球反彈的過程中，小球的機(jī)械能增加．

解答 解：A、t₁時(shí)刻小球的重力大于彈簧的彈力，合力向下，速度增大，動(dòng)能增大，所以t₁時(shí)刻小球的動(dòng)能不是最大．t₂時(shí)刻小球的合力為零，加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤．
B、t₁時(shí)刻小球的機(jī)械能最大，t₁～t₂時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能增大，小球的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤．
C、t₃～t₅時(shí)間內(nèi)，小球向上運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力對(duì)小球做正功，小球的機(jī)械能一直在增大，故C正確．
D、0～t₅時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈力對(duì)小球要做功，所以小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確小球的運(yùn)動(dòng)過程和能量的轉(zhuǎn)化情況，知道加速度為零時(shí)速度最大．要注意在小球接觸彈簧的過程中，小球的機(jī)械能不守恒，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的．