Question

15．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（　　）

• A． 小球的加速度在ab段不变，在bc段逐渐减小
• B． 小球的重力势能减少
• C． 小球在b点时速度最大
• D． 小球的机械能守恒

Answer 1

分析 小球从b点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始时弹力小于重力，到bc间某位置弹力等于重力，后来弹力大于重力，因此，小球从b到c先做加速运动，后做减速运动，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功，分析小球从a到c的运动过程，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒．

解答 解：A、小球从b点接触弹簧，弹力逐渐增大，弹簧先小于重力，随着弹力的增大，合力减小，加速度减小．到bc间某位置弹力等于重力，加速度为零；后来弹力大于重力，随着弹力的增大，合力反向增大，加速度也反向增大，所以在bc段逐渐加速度先减小后反向增大，故A错误．
B、小球的高度不断下降，重力做正功，重力势能减少．故B正确．
C、小球在bc段先加速后减速，在bc间重力与弹力平衡的位置速度最大，故C错误．
D、小球从a到c的运动过程中，由于弹簧的弹力对小球做负功，则小球的机械能不守恒，但系统的机械能守恒．故D错误．
故选：B．

点评 明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．