Question

【題目】如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗時，將一根橡皮筋一端系一質量為m的小球，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，c點是小球從a點自由下落所能到達的最低點，在小球從a點到c點運動的過程中，不考慮空氣阻力，以下說法正確的是（ ）

A.小球到達b點時，受的合力為零
B.小球到達c點時，受的合力為零
C.小球的動能一直在增加，重力勢能一直在減小
D.在c點小球的動能為零，橡皮筋的彈性勢能最大

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、b點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，小球到達b點時，橡皮筋處于自然下垂狀態，對球沒有拉力，則球只受重力作用，則合力不為零，故A錯誤；
B、c點是小球從a點自由下落所能到達的最低點，由于小球的重力勢能在c點時全部轉化為橡皮筋的彈性勢能，對小球的拉力大于小球的重力，則合力不為零，故B錯誤；
C、小球從a到b的過程中，重力勢能轉化為動能，動能一直在增加，但從b到c的過程中，小球開始時速度增大，當到橡皮筋對小球的拉力大于小球的重力后，由于此時合力向上，則小球的速度才逐漸減小，在達到c點時，速度為零，動能為零，所以在小球從a點到c點運動的過程中，小球的重力勢能一直在減小，動能是先增加后減小，故C錯誤；
D、當小球經過b點后，小球受到向上的彈力，當橡皮筋對小球的拉力大于小球的重力時，由于此時合力向上，則小球的速度才逐漸減小，小球的速度逐漸減小，動能也逐漸減小，直到下落到最低點c點時，動能為零，橡皮筋伸長到最長，則彈性勢能最大，故D正確．
故選：D．
【考點精析】通過靈活運用力的合成與應用和動能和勢能的轉化與守恒，掌握如果已知幾個力的大小和方向，求合力的大小和方向稱為力的合成．（求合力時，一定要注意力的方向） 注意：同一直線上的兩個力，方向相同時，合力必大于其中的任何一個力．方向相反的兩個力，大小相等時，合力為0；大小不等時，合力一定小于較大的力，可能大于較小的力，也可能小于較小的力；動能和勢能之間可以互相轉化的．方式有： 動能 → 重力勢能；動能 → 彈性勢能即可以解答此題．