Question

11．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗時，將一根橡皮筋一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，c點是小球從a點自由下落所能到達的最低點，在小球從a點到c點運動的過程中，不考慮空氣阻力，以下說法以正確的是（　�。�

• A． 小球到達b點時，受力平衡
• B． 小球到達c點到，受力平衡
• C． 小球的動能一直在增加，重力勢能一直在減小
• D． 在c點小球的動能為零，橡皮筋的彈性勢能最大

Answer 1

分析 根據(jù)小球在下落過程中不同的位置，從小球的受力分析入手解答．
彈性勢能的大小與物體彈性形變的程度有關(guān)，物體彈性形變的程度越大，彈性勢能越大．
當小球越過b點后，橡皮筋伸長，產(chǎn)生的彈力由小到大，從而直接影響到運動狀態(tài)和速度的大小變化．

解答 解：A、b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，小球到達b點時，橡皮筋處于自然下垂狀態(tài)，對球沒有拉力，則球只受重力作用，則合力不為零，受力不平衡，故A錯誤；
B、c點是小球從a點自由下落所能到達的最低點，由于小球的重力勢能在c點時全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，對小球的拉力大于小球的重力，則合力不為零，受力不平衡，故B錯誤；
C、小球從a到b的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能一直在增加，但從b到c的過程中，小球開始時速度增大，當?shù)较鹌そ顚π∏虻睦�力大于小球的重力后，由于此時合力向上，則小球的速度才逐漸減小，在達到c點時，速度為零，動能為零，所以在小球從a點到c點運動的過程中，小球的重力勢能一直在減小，動能是先增加后減小，故C錯誤；
D、當小球經(jīng)過b點后，小球受到向上的彈力，當橡皮筋對小球的拉力大于小球的重力時，由于此時合力向上，則小球的速度才逐漸減小，小球的速度逐漸減小，動能也逐漸減小，直到下落到最低點c點時，動能為零，橡皮筋伸長到最長，則彈性勢能最大，故D正確．
故選D．

點評 此題難度較大，關(guān)鍵是對小球的受力分析，同時要結(jié)合力的合成以及力與運動的關(guān)系等知識，還要明白在蹦極的過程中，是重力勢能與動能、彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化．