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I₀．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)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．整個(gè)過程中，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，彈簧的彈性勢能最小

C、t₂～t₃這段時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢能先增加后減少

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能

Answer 1

分析：（1）當(dāng)電流表示數(shù)為I₀時(shí)，表示壓力傳感器不受力，也就是小球沒有落在彈簧上，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，說明此時(shí)小球處于下落壓縮彈簧的過程；電流表示數(shù)最大時(shí)，說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，說明此時(shí)是彈簧把小球彈起的過程，小球處于上升過程．

解答：解：A、t₁時(shí)刻時(shí)，電流表示數(shù)為I₀，表示壓力傳感器不受力，也就是小球沒有落在彈簧上，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)能無法判斷．故A錯(cuò)誤
B、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，彈性勢能最大．故B錯(cuò)誤
C、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，說明此時(shí)是彈簧把小球彈起的過程，彈性勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能和重力勢能，因此小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢能．故C錯(cuò)誤，D正確．
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．