Question

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变化的图象如图乙所示，则（　　）

A. t₁时刻小球的动能最大

B. t₂时刻小球的动能最大

C. t₂到t₃时间内，小球的动能不断增加

D. t₂到t₃时间内，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能

Answer

D

【解析】

A、t1时刻小球刚与弹簧接触，弹力小于重力仍做加速运动，当弹力增大到与重力平衡时，速度达到最大，动能最大，故A错误；

B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，动能为零，故B错误；

C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速运动，后做减速运动，质量不变，动能先增大后减小，故C错误；

D、t2～t3段时间内，小球和弹簧总的机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，则小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能，故D正确。