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如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压...

如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路.压力传感器不受力时电流表示数是I.t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,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.整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
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A.t1时刻,小球动能最小
B.t2时刻,弹簧的弹性势能最小
C.t2~t3这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少
D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
(1)当电流表示数为I时,表示压力传感器不受力,也就是小球没有落在弹簧上,小球处于上升或者下落状态. (2)当电流表示数变大时,表示压力传感器的电阻阻值减小,表明压力传感器受到的压力增大,说明此时小球处于下落压缩弹簧的过程;电流表示数最大时,说明小球下落到最低点. (3)当电流表示数变小时,表示压力传感器的电阻阻值增大,表明压力传感器受到的压力减小,说明此时是弹簧把小球弹起的过程,小球处于上升过程. 【解析】 (1)t1时刻时,电流表示数为I,表示压力传感器不受力,也就是小球没有落在弹簧上,小球处于上升或者下落状态.此时小球的速度可能增大,也可能减小,因此动能无法判断. (2)t2时刻时,电流表示数最大,表示压力传感器的电阻阻值最小,表明压力传感器受到的压力最大,说明此时小球把弹簧压缩到最低点,弹簧的弹性形变程度最大,弹性势能最大. (3)t2~t3这段时间内,电流表示数变小,表示压力传感器的电阻阻值增大,表明压力传感器受到的压力减小,说明此时是弹簧把小球弹起的过程,弹性势能转化成动能和重力势能,因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能. 故选D.
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