Question

14．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一根橡皮筋一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時(shí)下端所在的位置，c點(diǎn)是小球從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)．在小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不考慮空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，處于二力平衡狀態(tài)
• B． 小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，所受重力大于彈力
• C． 小球的動(dòng)能一直在增加，重力勢(shì)能一直在減小
• D． 在c點(diǎn)小球的動(dòng)能為零，橡皮筋的彈性勢(shì)能最大

Answer 1

分析 根據(jù)小球在下落過(guò)程中不同的位置，從小球的受力分析入手解答．
彈性勢(shì)能的大小與物體彈性形變的程度有關(guān)，物體彈性形變的程度越大，彈性勢(shì)能越大．
當(dāng)小球越過(guò)b點(diǎn)后，橡皮筋伸長(zhǎng)，產(chǎn)生的彈力由小到大，從而直接影響到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度的大小變化．

解答 解：
A、b點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時(shí)下端所在的位置，小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，對(duì)球沒(méi)有拉力，則球只受重力作用，則合力不為零，處于非平衡狀態(tài)．故A錯(cuò)誤；
B、c點(diǎn)是小球從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，此時(shí)橡皮筋的彈性形變最大，彈力最大（即向上的拉力最大），此時(shí)彈力大于小球的重力，故B錯(cuò)誤；
C、小球從a到b的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能一直在增加；但從b到c的過(guò)程中，小球開(kāi)始時(shí)速度增大，當(dāng)?shù)较鹌そ顚?duì)小球的拉力大于小球的重力后，由于此時(shí)合力向上，則小球的速度會(huì)逐漸減小，在達(dá)到c點(diǎn)時(shí)，速度為零，動(dòng)能為零，所以，在小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的重力勢(shì)能一直在減小，動(dòng)能是先增加后減小，故C錯(cuò)誤；
D、由C項(xiàng)分析可知，當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，此時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)，則彈性勢(shì)能最大，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 此題難度較大，關(guān)鍵是對(duì)小球的受力分析，同時(shí)要結(jié)合力的合成以及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等知識(shí)，還要明白在蹦極的過(guò)程中，是重力勢(shì)能與動(dòng)能、彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化．