Question

【题目】如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,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,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图象如图乙所示,则

A. t2至t3时间内,小球速度先增大后减小

B. t2时刻弹簧弹力等于小球重力

C. t3时刻小球处于超重状态

D. t1至t2时间内,小球向上运动

Answer 1

【答案】A

【解析】

小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止．

t2至t3时间内，小球从最低点到最高点，受到的合力先减小后增大，由牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，小球速度先增大后减小，故A正确；t2时刻小球在最低点，此时弹簧弹力大于小球重力，选项B错误；t3时刻小球与弹簧脱离，处于失重状态，故C 错误；t1至t2时间内，从小球刚与弹簧接触到压缩到最短，故小球向下运动，故D错误；故选A.