Question

20．如图所示，轻质弹簧下端固定在竖直放置内壁光滑的直管底部，直径略小于管径的小球从管口落入管中，小球从接触弹簧到下降到最低点过程中（　　）

• A． 动能不断减小
• B． 机械能保持不变
• C． 重力做的功等于其重力势能的减小量
• D． 重力做的功大于克服弹簧弹力做的功

Answer 1

分析 通过分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律分析小球的速度变化情况．根据单个物体只有重力做功，机械能才守恒，分析小球的机械能是否守恒．由动能定理分析重力做功与弹力做功的关系．

解答 解：A、小球接触弹簧后，受到重力和弹簧的弹力两个力作用．开始阶段弹力先小于重力，小球的合力竖直向下，与速度方向相同，小球的速度增大，动能增大．弹簧的弹力逐渐增大，当重力与弹力大小相等时，合力为零；小球继续向下运动时，弹力将大于重力，小球所受的合力竖直向上，与速度方向相反，小球的速度减小，动能减小，所以小球的动能先增大后减小，故A错误．
B、弹簧的弹力要对小球做功，则小球的机械能不守恒，故B错误．
C、根据功能关系知，重力对小球做的功等于其重力势能的减小量．故C正确．
D、小球从接触弹簧到下降到最低点过程中，动能的变化量为零，根据动能定理知，外力对小球做的总功为零，则重力做的功等于克服弹簧弹力做的功．故D错误．
故选：C

点评 本题的关键要正确分析小球受力情况，来判断其运动情况，要抓住弹簧的弹力随压缩量增大而增大的特点进行动态分析．