Question

如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短．若不计空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中

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A．小球的加速度在ab段不变，在bc段逐渐减小

B．小球的重力势能随时间均匀减少

C．小球在b点时速度最大

D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

Answer 1

答案：D
解析：

在小球运动的过程中，在ab段做自由落体运动，加速度不变，在bc段小球的加速度先减小后增大，选项A错误．重力势能，由于小球从a到b做匀加速运动，从b到平衡位置(题中未给出重力等于弹力的点)做变加速运动，从平衡位置到最低点c小球做变减速运动，不是匀速下降，所以重力势能随时间不是均匀变化，选项B错误．在平衡位置时，小球受的重力与弹簧的弹力大小相等、方向相反，合力为零，加速度为零，小球有最大速度和最大动能，但平衡位置不是b点，而是在b、c之间的某点上，选项C错误．小球在a点和在c点的动能都是零，所以从a到c重力势能的减少量全都转化为弹簧的弹性势能，选项D正确．