Question

【题目】如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落， 如此反复过程中弹簧的弹力大小F随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，则（　　）

A.t1时刻小球的速度最大

B.t2时刻小球所受合力为零

C.以地面为零重力势能面，t1和t3时刻小球的机械能相等

D.以地面为零重力势能面，t1至t3时间内小球的机械能先减小后增加

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力相等时，加速度减为零，此时速度达到最大，故A错误；

B．t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，加速度竖直向上，不为零，故B错误；

C．以地面为零重力势能面，t1和t3时刻弹力为零，则弹簧处于原长，弹性势能为零，则在这两个时刻小球的机械能相等，故C正确；

D．以地面为零重力势能面，t1至t3时间内，弹簧的长度从原长到压缩至最短又回到原长，则弹性势能先增大后减小，根据小球和弹簧组成的系统机械能守恒，可知小球的机械能先减小后增大，故D正确。

故选CD。