Question

【題目】如圖所示，質量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點（形變在彈性限度內），然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖所示，不計空氣阻力．

（1）在整個運動過程中，小球的機械能____（守恒/不守恒）

（2）小球動能最小的時刻是____（t1/t2/t3），此時是____狀態(tài)（平衡/非平衡）

（3）在t2～t3這段時間內，小球的動能____（先增大后減小/先減小后增大/一直增大/一直減�。�

Answer 1

【答案】不守恒 t2 非平衡 先增大后減小

【解析】

（1）由圖知道，彈簧的彈力在變化，即說明運動過程中彈簧的彈性勢能在變化，而小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但小球的機械能不守恒；

（2）由圖知道，在t2 時刻，彈力最大，說明彈簧的壓縮量最大，即小球運動到最低點，速度等于零，所以動能最小，且此時合力合力方向向上，不等于零，處于非平衡態(tài)；

（3）在t2～t3這段時間內，小球在上升，彈簧的壓縮量由最大逐漸減小，即彈力減小，但大于重力，所以先做加速運動，當彈力等于重力時，速度達到最大，之后彈力小于重力，直到減小為零，做減速運動，所以小球的動能先增加后減少。