Question

利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值．某次實驗中，把小球舉到橡皮繩的懸點O處，然后放手讓小球自由下落，如圖所示是用這種方法得到的橡皮繩中拉力F隨時間t變化的圖象．由此圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（　　）

A．t₂時刻小球的速度最大

B．t₃時刻小球的動能最大

C．t₁-t₂這段時間內，小球的速度先增大后減小

D．整個過程中，橡皮繩和小球組成的系統機械能守恒

Answer 1

分析：把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁與t₄時刻繩子剛好繃緊，分析小球的運動情況，判斷什么時刻小球的速度最大．當繩子的拉力最大時，小球運動到最低點，繩子也最長．

解答：解：A、把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t₁時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，t₂時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，所以t₂時刻小球速度為零．故A錯誤；
B、t₃時刻與t₁時刻小球的速度大小相等，方向相反，由上同理可知，t₃時刻動能不是最大，故B錯誤；
C、t₁-t₂時間內小球先做加速度減小的加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，t₂時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，即t₁-t₂這段時間內，小球的速度先增大后減小．故C正確；
D、在整個過程中，橡皮繩的彈力要做功，要發熱，所以橡皮繩和小球組成的系統要減小，轉化內能，故D錯誤．
故選C

點評：本題關鍵要運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似．