Question

高三物理题

一竖直轻弹簧下端同定在水平地面上，一质量为m的小球静置
于上端但不栓接，现施力F将小球下压至A静止，如图甲所示．
然后突然撤去压力F，小球在蛏直向上的运动过程中经过弹簧
原长位置B最高能至C点，如图乙所示．不计空气阻力，重力
加速度为g．下列说法正确的是： （ ）
A．在由A位置运动到C位置过程中，小球机械能守恒
B．小球在A位置静止时一定有压力F > 2mg
C．刚撤去压力F瞬时，弹簧弹力大小F弹 > 2mg
D．刚撤去压力F瞬时，小球加速度a < g

Answer 1

答案是C
首先A：A点到C点，小球都静止，所以动能皆为零，但是重力势能增加，所以小球的机械能增加，是由弹簧的弹性势能转变而来的
C、D选项讨论的是同一个问题，就是F与mg比较谁大谁小
先假设小球上升后在B点静止
能量守恒：AB*AB*K/2=mg*AB K是弹簧的弹性系数
即 AB*K=2mg，而AB*K=F弹=F+mg
所以当小球在B点静止时，有结论F=mg
但是实际上最后静止点C点高于B点，所以结论是F>mg
所以F弹=F+mg>2mg
B选项无法证明，因为没有指出BC的距离
C与D结论相反，所以D错误

Answer 2

c

Answer 3

C对
A错 这里面有两套系统，小球和弹簧，单独说小球机械能守恒，很显然不对，况且小球由A-C只有重力势能增加
B错C对 这两个选项是一个意思，就是要求出小球在最低点的力，我们不妨假设小球在接触弹簧开始的速度是0，自发运动到最低点C静止，接触点是图示中的B点，
则小球在B-C过程：重力势能全部转化为弹性势能 即mgX=1/2kx（2）即mg=1/2kx
而在最低点F+mg=kx 所以F=mg kx=2mg
注意这里我们假设的是：小球在接触弹簧开始的速度是0，根据题意，小球到B速度还有
所以应该有F>mg kx>2mg
D错 根据上面结论，最低点kx-mg=ma kx>2mg 所以应该是a>g

Answer 4

该题参考竖直方向弹簧振子的对称性。若恰能升至原长处减速为零：最低最高点加速度均为g
小球升至c点，则刚撤去F时小球加速度》g。F弹-mg》mg；撤F前平衡F+mg=F弹，即F只需》mg。
A：以弹簧和小球的系统为研究对象，机械能是守恒的。这个运动中小球的机械能显然是增加的。
综上所述：C正确

Answer 5

选C啦，有简谐运动的对称性很容易选出来。

Answer 6

C