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如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上...

如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示,不计空气阻力。

1)在整个运动过程中,小球的机械能_____(填“守恒”或“不守恒”)

2)小球动能最小的时刻是_____(填t1t2t3

3)在t2t3这段时间内,小球的动能_____(填“先增大后减小”,“先减小后增大”,“一直增大”,“一直减小”)

 

不守恒 t2 先增大后减小 【解析】 (1)t1~t2这段时间内,小球与弹簧接触后,弹簧的弹力F逐渐增大,小球由于受到弹簧的弹力作用,弹力对小球做功,只有重力做功的情况下,物体机械能守恒,故小球的机械能不守恒; (2)由图看出,t2时刻,弹力F最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度为零,动能最小; (3)t2~t3这段时间内,小球从最低点被弹起,弹簧的弹力F逐渐减小;当向上的弹力大于向下的重力时,合力向上,小球做加速运动;当向上的弹力小于向下的重力时,合力向下,小球做减速运动;即小球的速度先增大后减小,所以小球的动能先增大后减小。  
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