如图所示,一根轻弹簧竖直放在水平地面上,一个物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被压缩x

2025-05-10 13:40:00
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回答1:

物块接触弹簧后,在开始阶段,物块的重力大于弹簧的弹力,合力向下,加速度向下,根据牛顿第二定律得
  mg-kx=ma,得到a=g-

k
m
x,a与x是线性关系,当x增大时,a减小;
当弹力等于重力时,物块的合力为零,加速度a=0;
当弹力大于重力后,物块的合力向上,加速度向上,根据牛顿第二定律得,kx-mg=ma,得到a=
k
m
x-g,a与x是纯线性关系,当x增大时,a增大.
   若物块接触弹簧时无初速度,根据简谐运动的对称性,可知物块运动到最低点时加速度大小等于g,方向竖直向上,当小球以一定的初速度压缩弹簧后,物块到达最低点时,弹簧的压缩增大,加速度增大,大于g.
而速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,由上分析可知,AB选项的加速度是不变的,故AB错误,
从物块与弹簧接触开始,根据牛顿第二定律,则有加速度先减小后增大,当压缩最短位置时,加速度大于g,故C错误,D正确,
故选D