如图所示,一质量为m的小球从弹簧
如图
设弹簧的弹性系数为k
当小球接触弹簧后下降x时,弹簧弹力与小球重力相等,此时:
kx=mg
那么,在小球刚接触弹簧到下降到x位置之间,弹簧弹力N<kx=mg
则,在这个过程中,小球受到的合力ΣF=mg-N>0
则在这个过程中,小球的速度逐渐增大
——故,答案A错误!
当小球降落到x位置时,还具有速度,故小球还会继续下降,直到压缩到最大位置,设继续下降的长度为y
因为在x位置时,弹簧弹力N=mg(此时小球加速度a=0)
那么,当小球超过x位置后,弹簧弹力N>mg,则小球就受到向上的合力,小球减速,直至到达y位置速度为零。
综上:小球先加速,后减速,在平衡位置(即重力等于弹力,加速度...全部
如图
设弹簧的弹性系数为k
当小球接触弹簧后下降x时,弹簧弹力与小球重力相等,此时:
kx=mg
那么,在小球刚接触弹簧到下降到x位置之间,弹簧弹力N<kx=mg
则,在这个过程中,小球受到的合力ΣF=mg-N>0
则在这个过程中,小球的速度逐渐增大
——故,答案A错误!
当小球降落到x位置时,还具有速度,故小球还会继续下降,直到压缩到最大位置,设继续下降的长度为y
因为在x位置时,弹簧弹力N=mg(此时小球加速度a=0)
那么,当小球超过x位置后,弹簧弹力N>mg,则小球就受到向上的合力,小球减速,直至到达y位置速度为零。
综上:小球先加速,后减速,在平衡位置(即重力等于弹力,加速度a=0)时速度最大。
B:由上面分析,小球下降到y位置间,重力势能逐渐减小。
——答案B正确
C:在y位置时,弹簧压缩最大,则弹力最大
此时,N-mg=ma
则,N=mg+ma=mg+m*(ky/m)=mg+ky>mg+kx=mg+mg=2mg
——答案C正确
D:整个过程中,重力和弹力对小球做功,两者相互转化,但是由能量守恒可以知道,整个过程中重力势能、弹性势能以及小球的动能之和保持不变,始终等于开始时候小球的重力势能。
即:Eg(重力势能)+Ep(弹性势能)+Ek(小球动能)=C常数
则,Eg+Ep=C-Ek
由上面分析知,当加速度a=0时,小球的速度最大,则其动能Ek=(1/2)mv^2最大
那么,a=0时,Eg+Ep就最小
——答案D错误!
综上,正确答案:B、C。
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