Question

把甲圖中的小球舉高到繩子的懸點O處，然后釋放，讓小球自由下落，利用傳感器和計算機測量繩子快速變化的拉力的瞬時值，乙圖為繩子拉力 F 隨時間 t 變化的圖線，由此圖線所提供的信息，可以確定（ ）

A．t₂時刻小球速度最大
B．t₁～t₂期間小球速度先增大后減小
C．t₃時刻小球動能最小
D．t₁和t₄時刻小球動能相等

Answer 1

【答案】分析：把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁與t₄時刻繩子剛好繃緊，分析小球的運動情況，判斷什么時刻小球的速度最大．當繩子的拉力最大時，小球運動到最低點，繩子也最長．
解答：解：A、t₂時刻繩子拉力最大，小球到達最低點，此時小球的速度為零．故A錯誤．
B、t₁～t₂期間，開始重力大于繩子拉力，做加速運動，然后繩子拉力大于重力，做減速運動，小球的速度先增大后減小．故B正確．
C、t₃時刻繩子恢復到原長位置，小球的速度不為零，則動能不為零，不是最小．故C錯誤．
D、t₁和t₄時刻都是小球下降到繩子原長位置，因為t₂時刻繩子的最大拉力大于t₅時刻繩子的最大拉力，知t₂時刻下降得更低，可知t₁時刻的速度大于t₄時刻的速度，則t₁時刻的動能大于t₄時刻的動能．故D錯誤．
故選B．
點評：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似．