Question

【題目】豎立在水平地面上的輕彈簧，下端與地面固定，將一個金屬球放置在彈簧頂端(球與彈簧不粘連)，并用力向下壓球，使彈簧做彈性壓縮。穩(wěn)定后用細(xì)線把彈簧栓牢．如圖a所示．燒斷細(xì)線，球?qū)⒈粡椘穑�且脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動。不計空氣阻力。如圖b所示．那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動過程中：（ ）

A. 球剛脫離彈簧時彈簧的彈性勢能最小

B. 球剛脫離彈簧時的動能最大

C. 球所受合力的最大值不一定大于重力值

D. 在某一階段內(nèi)，球的動能減小而它的機(jī)械能增加

Answer 1

【答案】AD

【解析】

從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動過程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，彈簧的彈性勢能逐漸減小，所以球剛脫離彈簧時彈簧的彈性勢能最小，故A正確。開始彈力大于重力，小球加速上升，當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時加速度減為零，此時速度最大，然后彈力小于重力，小球減速上升，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時小球脫離彈簧，所以小球的動能先增大后減小，所以球剛脫離彈簧時的動能不是最大，故B錯誤。小球在最低點(diǎn)時受到的合力最大，假設(shè)小球恰能到達(dá)彈簧原長位置速度為零，由對稱性可知，小球在最低點(diǎn)時加速度為向上的g，此時小球受合力為mg，則在最低點(diǎn)受到的最大的合力為mg；因球脫離彈簧將被彈起繼續(xù)向上運(yùn)動，說明燒斷細(xì)線瞬間，小球的加速度大于g，即球所受合力最大值大于球的重力值，選項C錯誤；從彈簧的彈力等于重力的位置向上繼續(xù)運(yùn)動直到脫離彈簧的過程中，小球的動能逐漸減小，但是彈簧的彈力對小球做正功，則小球的機(jī)械能增加，故D正確。故選AD。