Question

【題目】如圖所示，質量為M的框架放在水平地面上，一輕質彈簧上端固定在框架上，下端拴一質量為m的小球，將小球向下拉動一段距離后釋放，在小球向上運動的過程中，框架恰好沒有跳起。則下列說法正確的是( )

A. 框架、彈簧、小球構成的系統始終處于平衡狀態

B. 當彈簧處于原長時，小球速度最大

C. 只有彈力和重力做功，小球機械能守恒

D. 小球的加速度大小為 的瞬間，框架對地面壓力為零

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：小球做簡諧運動，框架保持平衡；當彈簧的彈力與小球的重力平衡時小球的速度最大；只有彈力和重力做功，系統的機械能守恒。先對框架受力分析，求出彈簧對框架的作用力，再對小球受力分析，根據牛頓第二定律列式求框架對地面壓力為零時的加速度．

小球做簡諧運動，處于非平衡狀態。框架保持平衡，A錯誤；當小球的合力為零即彈簧的彈力與小球的重力二力平衡時，小球的速度最大，此時彈簧處于伸長狀態，B錯誤；由于彈簧的彈力對小球要做功，所以小球的機械能不守恒，對于彈簧和小球組成的系統，只有彈力和重力做功，系統的機械能守恒，C錯誤；框架對地面壓力為零的瞬間，根據平衡條件，知彈簧對框架向上的支持力與框架的重力平衡，即；小球此時受重力、彈簧對其向下的壓力，根據牛頓第二定律，有；解得，D正確．