Question

【題目】學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)（如圖所示）。一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，c點(diǎn)是橡皮筋系上小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，d點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的是

A. 小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，橡皮筋具有彈性勢(shì)能 B. 小石塊動(dòng)能一直在增加

C. 小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D. 小石塊到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零

Answer 1

【答案】D

【解析】

影響動(dòng)能的因素有：質(zhì)量和速度，小石塊的質(zhì)量在下落過程中不會(huì)改變，因此只需考慮速度的變化情況，這就要從小石塊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)小石塊越過b點(diǎn)后，繩子伸長(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。

A、小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，橡皮筋自然下垂，不發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢(shì)能，故A錯(cuò)誤；

B、小石塊從a到b的過程中，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的過程中，小石塊受到向上的彈力，隨著形變的增大，彈力增大，在彈力小于重力這段時(shí)間內(nèi)，合力向下，小石塊做加速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能逐漸增大；當(dāng)彈力等于重力時(shí)，速度最大。所以小石塊的動(dòng)能先增加、后減小，故B錯(cuò)誤；

C、小石塊的重力勢(shì)能在c時(shí)，全部轉(zhuǎn)化為繩子的彈性勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)小石塊經(jīng)過b點(diǎn)后，小石塊受到向上的彈力，隨著形變的增大，彈力增大，在彈力小于重力這段時(shí)間內(nèi)，合力向下，小石塊做加速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能逐漸增大；當(dāng)彈力大于重力后，合力向上，小石塊做減速運(yùn)動(dòng)，直到下落到最低點(diǎn)d點(diǎn)時(shí)，速度為零，其動(dòng)能為零，故D正確。

故選：D。