Question

如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧至最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t的變化圖象如圖乙所示，則（　　）

• A、t₁時刻小球速度最大
• B、t₂至t₃時間內，小球速度一直增大
• C、t₂至t₃時間內，小球速度先增大后減小
• D、t₃時刻小球處于失重狀態

Answer 1

分析：小球先自由下落，與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，在下降的過程中，彈力不斷變大，當彈力小于重力時，物體加速下降，合力變小，加速度變小，故小球做加速度減小的加速運動；當加速度減為零時，速度達到最大；之后物體由于慣性繼續下降，彈力變得大于重力，合力變為向上且不斷變大，加速度向上且不斷變大，故小球做加速度不斷增大的減速運動；同理，上升過程，先做加速度不斷減小的加速運動，當加速度減為零時，速度達到最大，之后做加速度不斷增大的減速運動，直到小球離開彈簧為止．對于小球和彈簧組成的系統機械能守恒．

解答：解：A、t₁時刻小球剛與彈簧接觸；當彈簧彈力與重力平衡時速度最大，故A錯誤；
B、t₂時刻小球受到的彈力最大，處于最低點，合力向上，故先加速向上運動，當重力與彈力平衡時，速度最大，之后做減速運動，故B錯誤C正確；
D、t₃時刻小球與彈簧脫離，處于失重狀態，故D正確；
故選：CD．

點評：關鍵要將小球的運動分為自由下落過程、向下的加速和減速過程、向上的加速和減速過程進行分析處理，同時要能結合圖象分析．