Question

19．如图所示，一轻质弹簧的上端与物块连接在一起，并从高处由静止开始释放，空气阻力不计，在弹簧接触水平地面后直至物块运动到最低点的过程中，下列判断正确的是（　　）

• A． 物块一直做减速运动
• B． 物块的机械能一直减小
• C． 弹簧触地时物块的速度最大
• D． 物块的动能和弹簧的弹性势能之和一直减小

Answer 1

分析 从弹簧触地时开始，合力先向下，向下做加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，然后合力方向向上，向下做减速运动，运动到最低点时，速度为零．全过程中，弹簧的弹力对物块做负功，其机械能减小．

解答 解：A、从弹簧触地时，开始阶段弹簧的弹力小于重力，物块的合力向下，继续向下做加速运动，弹力等于重力时，合力为零，加速度为零，之后，弹力大于重力，物块向下做减速运动，所以弹力等于重力时，速度最大，此时弹簧处于压缩状态，物块先加速后减速运动，故触地时速度不是最大，故AC错误；
B、由于物块下落过程中弹簧的弹力一直做负功，因此物块的机械能一直减小，故B正确；
D、对于物块和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒，即物块的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，物块的重力势能一直减小，所以物块的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误；
故选：B

点评 解决本题的关键是知道根据合力的大小和方向可知加速度的大小和方向，以及知道加速度与速度同向，速度增加，加速度与速度反向，速度减小．要注意小球的机械能并不守恒，系统的机械能才守恒．