Question

19．如图所示，轻弹簧的上端固定在天花板上，下端系有一小球，现用手托起小球，使竖直弹簧处于压缩状态，迅速放手后，小球将竖直向下运动，不计空气阻力，在小球向下运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 弹簧的弹性势能增大
• B． 弹簧的弹性势能先减小后增大
• C． 小球的机械能先减小后增大
• D． 小球的机械能先增大后减小

Answer 1

分析 弹簧原来处于压缩状态，小球受到重力、弹簧向下的弹力和手的支持力，迅速放手后，分析小球的受力情况分析其运动情况；根据机械能守恒的条件：系统内只有重力和弹簧的弹力做功，分析能量如何变化．

解答 解：刚放手时，小球受到重力和向下的弹力，小球开始时受到的弹簧的弹力向下，合力的方向向下；当弹簧恢复原长后，小球受到的合力仍然向下，将继续做加速运动，当弹簧的弹力大小等于重力时，小球的速度最大；小球继续向下运动，弹簧的弹力大于重力，小球做减速运动，一直到最低点．
AB、由以上的分析可知，弹簧开始时处于压缩状态，先伸长到原长，然后继续拉长，所以弹性势能先减小后增大．故A错误，B正确；
CD、小球在运动的过程中，小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，由于下落过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，所以小球的机械能先增大后减小．故C错误，D正确．
故选：BD

点评 本题要正确分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度，掌握机械能守恒的条件，并能根据研究对象，判断机械能是否守恒．