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至最低点，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的变化图象如图乙所示，则（　　）

• A、t₁时刻小球速度最大
• B、t₂至t₃时间内，小球速度一直增大
• C、t₂至t₃时间内，小球速度先增大后减小
• D、t₃时刻小球处于失重状态

Answer 1

分析：小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动；当加速度减为零时，速度达到最大；之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止．对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒．

解答：解：A、t₁时刻小球刚与弹簧接触；当弹簧弹力与重力平衡时速度最大，故A错误；
B、t₂时刻小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上，故先加速向上运动，当重力与弹力平衡时，速度最大，之后做减速运动，故B错误C正确；
D、t₃时刻小球与弹簧脱离，处于失重状态，故D正确；
故选：CD．

点评：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，同时要能结合图象分析．