Question

12．如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（　　）

• A． 重力先做正功后做负功；弹力一直做负功
• B． 金属块先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
• C． 金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡
• D． 金属块的动能为零时．弹簧的弹性势能最大

Answer 1

分析 金属快静止在弹簧正上方，具有重力势能，由静止下落后，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大．
金属块撞击弹簧后，受到弹簧的弹力，重力大于弹力，将继续向下加速运动；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，金属的运动速度最大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力大于重力时，金属块进行减速运动．金属块从自由下落到下落到最底端，金属块的运动速度先增大，后减小，到最底端速度为零．通过分析金属块的运动情况进行判断．

解答 解：A、金属块一直向下运动，重力方向与位移方向一直相同，所以重力一直做正功，故A错误．
B、金属块受到的弹力为变力；故不可能变匀变速运动；故B错误；
C、金属块撞击弹簧，受到弹簧向上的弹力，开始重力大于弹力，继续向下加速运动；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，金属块的运动速度最大，其动能最大，故C正确．
D、当金属块的速度为零时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大．故D正确．
故选：CD

点评 本题不能想当然，认为金属块一碰到弹簧就减速，要根据其受力情况进行判断．金属块从碰到弹簧到最底端，分两个过程，一、弹力小于重力时加速；二、弹力大于重力时减速．金属块从最高点到最低点速度先增大后减小到零．