Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力．

（1）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能____（守恒/不守恒）

（2）小球動(dòng)能最小的時(shí)刻是____（t1/t2/t3），此時(shí)是____狀態(tài)（平衡/非平衡）

（3）在t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能____（先增大后減小/先減小后增大/一直增大/一直減�。�

Answer 1

【答案】不守恒 t2 非平衡 先增大后減小

【解析】

（1）由圖知道，彈簧的彈力在變化，即說明運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的彈性勢(shì)能在變化，而小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒；

（2）由圖知道，在t2 時(shí)刻，彈力最大，說明彈簧的壓縮量最大，即小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，速度等于零，所以動(dòng)能最小，且此時(shí)合力合力方向向上，不等于零，處于非平衡態(tài)；

（3）在t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球在上升，彈簧的壓縮量由最大逐漸減小，即彈力減小，但大于重力，所以先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，速度達(dá)到最大，之后彈力小于重力，直到減小為零，做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球的動(dòng)能先增加后減少。