题目
【题目】一物体从某一高度自由下落在直立于地面上的轻弹簧上,如下图,在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时的速度为零,然后被弹回。则下列说法中正确的是:( )A. 物体从A点下降到B的过程中,动能不断减小B. 物体从B上升到A的过程中,动能不断增大C. 物体在B点时,所受合力为零D. 物体从A下降到B以及由B上升到A的过程中,动能都是先增大后减小
【题目】一物体从某一高度自由下落在直立于地面上的轻弹簧上,如下图,在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时的速度为零,然后被弹回。则下列说法中正确的是:( )
A. 物体从A点下降到B的过程中,动能不断减小
B. 物体从B上升到A的过程中,动能不断增大
C. 物体在B点时,所受合力为零
D. 物体从A下降到B以及由B上升到A的过程中,动能都是先增大后减小
题目解答
答案
【答案】D
解析
本题考查物体与弹簧相互作用过程中的能量转化和运动规律,核心在于理解弹力变化对物体运动的影响。关键点包括:
- 弹簧的弹力是变力,随压缩量增大而增大;
- 动能变化由合外力做功决定,当合外力方向与运动方向相同,动能增大;反之则减小;
- 平衡位置(弹力等于重力处)是动能最大的点;
- 速度为零的点(如B点)是弹簧压缩最深处,此时合外力最大。
选项分析
选项A
物体从A到B的过程中,初态速度向下,合外力(重力-弹力)向下,物体加速,动能增大;当弹力超过重力后,合外力方向向上,物体减速,动能减小。因此动能先增大后减小,选项A错误。
选项B
物体从B上升到A时,初态速度向上,合外力(弹力-重力)向上,物体加速,动能增大;当弹力减小至等于重力后,合外力方向向下,物体减速,动能减小。因此动能先增大后减小,选项B错误。
选项C
在B点,物体速度为零,但此时弹簧形变最大,弹力远大于重力,合外力向上且最大。根据牛顿第二定律,物体此时具有向上的最大加速度,选项C错误。
选项D
- A→B:物体先加速(动能增大)后减速(动能减小);
- B→A:物体先加速(动能增大)后减速(动能减小)。
因此动能变化规律相同,选项D正确。