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，将一重为G=50N的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变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

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21576. （2021•铁一中学•二模）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，将一重为G=50N的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变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）
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A.t₂时刻小球的动能最大

B.t₁到t₂时间内，小球的动能先增加后减小

C.t₂到t₃时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

D.t₃时刻小球处于平衡状态

共享时间:2021-07-30 难度:5

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[考点]

平衡状态的判断

[答案]

[解析]

解：
A、由图像可知，t₂时刻弹力最大，此时小球压缩弹簧到最低点，此时小球的速度减小为0，动能最小，故A错误；
B、t₁时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大；当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；此后弹力大于重力时，小球向下做减速运动，动能减小；t₂时刻，弹力最大，则弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度为0、动能为0，则t₁到 t₂时间内小球的动能先增大后减小，故B正确；
C、t₂～t₃段时间内，弹力逐渐减小，是小球被弹起直至离开弹簧的过程，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故C错误；
D、t₃时刻小球的弹力为0，也具有一定的速度，即将离开弹簧，受到重力的作用，处于非平衡状态，故D错误。
故选：B。

[点评]

本题的关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图像分析。

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B.球在离开手后的上升过程中，所受力的方向斜向上

C.球运动到最高点时，速度为零，处于平衡状态

D.球最终落向地面，是因为球受到重力的作用

共享时间:2021-07-05 难度:2 相似度:1.33

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dywl2022

2021-07-30

初中物理 | 选择题

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