Question

把甲圖中的小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后釋放，讓小球自由下落，利用傳感器和計(jì)算機(jī)測(cè)量繩子快速變化的拉力的瞬時(shí)值，乙圖為繩子拉力 F 隨時(shí)間 t 變化的圖線，由此圖線所提供的信息，可以確定（ ）

A．t₂時(shí)刻小球速度最大
B．t₁～t₂期間小球速度先增大后減小
C．t₃時(shí)刻小球動(dòng)能最小
D．t₁和t₄時(shí)刻小球動(dòng)能相等

Answer 1

【答案】分析：把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，讓小球自由下落，t₁與t₄時(shí)刻繩子剛好繃緊，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，判斷什么時(shí)刻小球的速度最大．當(dāng)繩子的拉力最大時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，繩子也最長(zhǎng)．
解答：解：A、t₂時(shí)刻繩子拉力最大，小球到達(dá)最低點(diǎn)，此時(shí)小球的速度為零．故A錯(cuò)誤．
B、t₁～t₂期間，開始重力大于繩子拉力，做加速運(yùn)動(dòng)，然后繩子拉力大于重力，做減速運(yùn)動(dòng)，小球的速度先增大后減小．故B正確．
C、t₃時(shí)刻繩子恢復(fù)到原長(zhǎng)位置，小球的速度不為零，則動(dòng)能不為零，不是最小．故C錯(cuò)誤．
D、t₁和t₄時(shí)刻都是小球下降到繩子原長(zhǎng)位置，因?yàn)閠₂時(shí)刻繩子的最大拉力大于t₅時(shí)刻繩子的最大拉力，知t₂時(shí)刻下降得更低，可知t₁時(shí)刻的速度大于t₄時(shí)刻的速度，則t₁時(shí)刻的動(dòng)能大于t₄時(shí)刻的動(dòng)能．故D錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用牛頓定律分析小球運(yùn)動(dòng)情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似．