Question

如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器（壓力不超過(guò)最大值），壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路．壓力傳感器不受力時(shí)電流表示數(shù)是I．t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．整個(gè)過(guò)程中，不計(jì)能量損失，電流表示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則（ ）

A．t₁時(shí)刻，小球動(dòng)能最小
B．t₂時(shí)刻，彈簧的彈性勢(shì)能最小
C．t₂～t₃這段時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能先增加后減少
D．t₂～t₃這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)電流表示數(shù)為I時(shí)，表示壓力傳感器不受力，也就是小球沒(méi)有落在彈簧上，小球處于上升或者下落狀態(tài)．
（2）當(dāng)電流表示數(shù)變大時(shí)，表示壓力傳感器的電阻阻值減小，表明壓力傳感器受到的壓力增大，說(shuō)明此時(shí)小球處于下落壓縮彈簧的過(guò)程；電流表示數(shù)最大時(shí)，說(shuō)明小球下落到最低點(diǎn)．
（3）當(dāng)電流表示數(shù)變小時(shí)，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說(shuō)明此時(shí)是彈簧把小球彈起的過(guò)程，小球處于上升過(guò)程．
解答：解：（1）t₁時(shí)刻時(shí)，電流表示數(shù)為I，表示壓力傳感器不受力，也就是小球沒(méi)有落在彈簧上，小球處于上升或者下落狀態(tài)．此時(shí)小球的速度可能增大，也可能減小，因此動(dòng)能無(wú)法判斷．
（2）t₂時(shí)刻時(shí)，電流表示數(shù)最大，表示壓力傳感器的電阻阻值最小，表明壓力傳感器受到的壓力最大，說(shuō)明此時(shí)小球把彈簧壓縮到最低點(diǎn)，彈簧的彈性形變程度最大，彈性勢(shì)能最大．
（3）t₂～t₃這段時(shí)間內(nèi)，電流表示數(shù)變小，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說(shuō)明此時(shí)是彈簧把小球彈起的過(guò)程，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能和重力勢(shì)能，因此小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題難度比較大，關(guān)鍵是學(xué)生的讀圖能力，從圖象的電流變化上判斷出電阻變化，從電阻變化上判斷出彈簧壓縮程度的變化，學(xué)生能夠做對(duì)，很不容易．