如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中.若以小球开始下落的位置为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 重力势能/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立坐标轴Ox,则小球的速度平方v2随坐标x的变化图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,关于A、B、C各点对应的位置坐标xA、xB、xC及加速度aA、aB、aC重力势能EpA、EpB、EpC,弹性势能E′pA、E′pB、E′pC的判断正确的是(  )
A.xA=h,aA=g,EpA+E′pA最大
B.xB=h,aB=0,EpA+E′pB最小
C.xB=h+
mg
k
aB=0,EpB+EpB
最小
D.xC=h+
mg
k
aC>g,EpC+EpC
最大
魔方格

◎ 答案

A、小球做自由落体运动过程,机械能守恒,有
mgh=
1
2
mv2

故图中OA段表示自由落体过程,故xA=h,aA=g,整个下降过程中小球和弹簧机械能守恒,故动能不是最小,故势能EpA+E′pA不是最大,故A错误;
B、小球与弹簧接触后,先加速下降,到达平衡位置时,速度达到最大,用图中AB段表示,故xB>h,aB=0,EpA+E′pB最小,故B错误;
C、B点表示到达平衡位置,根据二力平衡,有
mg=kx
解得
x=
mg
k

xB=h+
mg
k
aB=0,EpB+EpB
最小,C正确;
D、C点表示最低点,故xC>h+
mg
k
aC>g,EpC+EpC
最大,故D错误;
故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中.若以小球开始下落的位置为…”主要考查了你对  【重力势能】,【弹性势能】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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