Question

20．如图，物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上．在a点时物体开始与弹簧接触，到b点时物体速度为零．则从a到b的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 物体的动能一直减小
• B． 弹簧的弹性势能先减小后增大
• C． 物体所受合外力先增大后减小
• D． 物体的动能和重力势能之和一直减小

Answer 1

分析 根据物体所受的合力方向判断加速度的方向，根据速度方向与加速度方向的关系，判断其速度的变化，即可知道动能的变化；
弹簧的弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大；
物体下降，重力做正功，重力势能必定减小，根据系统的机械能守恒判断物体的动能和重力势能之和的变化．

解答 解：AC、从a到b的过程中，物体开始时重力大于弹簧的弹力，合力向下，物体做加速运动，弹力在增大，合力减小；当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，合力向上，物体做减速运动，合力增大，到达最低点，速度为零．故物体的速度先增大后减小，动能也先增大后减小，合力先减小后增大，故AC错误；
B、物体向下运动，弹簧的形变量一直增大，弹性势能一直增大，B错误；
D、由于只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，弹性势能一直增大，则动能和重力势能之和一直减少，故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道当合方向与速度方向相同，物体做加速运动，当合方向与速度方向相反时，物体做减速运动；弹簧的弹性势能与形变量有关．