Question

13．如圖乙所示，將一彈簧固定在水平面上，在其上放置一個鋼球，鋼球靜止時彈簧長度為L．用手向下壓鋼球使彈簧長度壓縮到$\frac{L}{2}$．釋放鋼球后，鋼球運動到距離桌面最高點2L處．請在丙圖上畫出鋼球從釋放運動到最高點過程中，其動能隨運動高度變化的大致關(guān)系圖象．

Answer 1

分析 將鋼球從釋放運動到最高點過程進行分解，分析各個階段鋼球受到的重力和彈簧的彈力關(guān)系，根據(jù)兩個力的大小關(guān)系，確定合力的方向，分析鋼球的運動情況，再結(jié)合動能大小的影響因素分析其動能變化，進而做出其動能隨運動高度變化的大致關(guān)系圖象．

解答 解：
用手向下壓鋼球使彈簧長度壓縮到$\frac{L}{2}$，釋放鋼球后，鋼球從$\frac{L}{2}$到L的過程中，彈簧的彈力大于鋼球的重力，其合力方向豎直向上，鋼球向上做加速運動，動能不斷增大；
當彈簧長度為L時，彈簧的彈力等于鋼球的重力，鋼球所受的合力為零，此時速度最大，動能最大；
當鋼球從L上升到2L的過程中，離開彈簧前，彈簧的彈力小于鋼球的重力時，合力豎直向下，鋼球向上做減速運動，動能不斷變�。浑x開彈簧后，鋼球由于慣性繼續(xù)向上運動，速度不斷變小，動能不斷減�。�
當鋼球到達最高點2L處時，速度為零，動能為零．
綜上分析可知，鋼球從$\frac{L}{2}$到L過程中，動能從零逐漸增大；鋼球從L到2L過程中，動能從最大逐漸減小為零，故作圖如下：

點評 本題考查動能和勢能的大小變化，關(guān)鍵是分析小球的受力情況來確定小球的運動情況．中等難度，是常見題型，要熟練掌握．