Question

如图所示，一只钢球从一根直立于水平地面的轻质弹簧正上方自由下落，从钢球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，钢球运动的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能的变化情况是（　　）

A．动能一直在减小

B．弹簧的弹性势能一直在减小

C．重力势能一直在减小

D．重力势能以及弹簧的弹性势能的总量一直保持不变

Answer 1

分析：分析小球的受力情况，判断小球的运动情况．小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒，根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化，根据高度变化可以确认重力势能的变化．

解答：解：A、小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则有小球的动能先增加后减小，故A错误；
B、C由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中，弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故B错误，C正确；
D、因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增加后减小，所以球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增加，故D错误．
故选：C

点评：分析小球的运动情况和掌握机械能守恒的条件，是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．