Question

【題目】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)，受的合力為零
B.小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，受的合力為零
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

【答案】D
【解析】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，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)，由于小球的重力勢(shì)能在c點(diǎn)時(shí)全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，對(duì)小球的拉力大于小球的重力，則合力不為零，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，則小球的速度才逐漸減小，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、當(dāng)小球經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后，小球受到向上的彈力，當(dāng)橡皮筋對(duì)小球的拉力大于小球的重力時(shí)，由于此時(shí)合力向上，則小球的速度才逐漸減小，小球的速度逐漸減小，動(dòng)能也逐漸減小，直到下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，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．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用力的合成與應(yīng)用和動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒，掌握如果已知幾個(gè)力的大小和方向，求合力的大小和方向稱為力的合成．（求合力時(shí)，一定要注意力的方向） 注意：同一直線上的兩個(gè)力，方向相同時(shí)，合力必大于其中的任何一個(gè)力．方向相反的兩個(gè)力，大小相等時(shí)，合力為0；大小不等時(shí)，合力一定小于較大的力，可能大于較小的力，也可能小于較小的力；動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化的．方式有： 動(dòng)能 → 重力勢(shì)能；動(dòng)能 → 彈性勢(shì)能即可以解答此題．