Question

【題目】如圖甲所示，利用我們常見的按壓式圓珠筆，可以做一個有趣的實驗，先將筆倒立向下按壓然后放手，筆將向上彈起一定的高度。為了研究方便，把筆簡化為外殼、內芯和輕質彈簧三部分。彈跳過程可以分為三個階段（如圖乙所示）：

①把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見位置a）；

②由靜止釋放，外殼豎直上升與靜止的內芯碰撞（見位置b）；

③碰撞后內芯與外殼以共同的速度一起上升到最大高度處（見位置c）。

不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是

A．僅減少筆芯中的油，則筆彈起的高度將變小

B．僅增大彈簧的勁度系數，則筆彈起的高度將變小

C．若筆的總質量一定，外殼質量越大筆彈起的高度越大

D．筆彈起的過程中，彈簧釋放的彈性勢能等于筆增加的重力勢能

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：若僅減少筆芯中的油，則筆芯的質量減小，則筆彈起的高度將變大，選項A錯誤；僅增大彈簧的勁度系數，則彈簧壓縮時具有的彈性勢能較多，故筆彈起的高度將變大，選項B錯誤；若筆的總質量一定，則外殼質量越大，外殼與筆芯碰撞后共同上升的速度就越大，則筆彈起的高度越大，選項C正確；筆彈起的過程中，彈簧釋放的彈性勢能應該等于筆增加的機械能，故選項D錯誤。