Question

2．如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中，则（　　）

• A． 小球的机械能守恒
• B． 小球刚接触弹簧时动能最大
• C． 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大
• D． 小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直减小

Answer 1

分析 根据小球受力情况判断小球的运动性质，分析清楚小球的运动过程，然后分析小球动能、机械能的变化情况．

解答 解：A、小球在运动过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减少，故A错误；
B、小球下落过程中，受到竖直向下的重力与竖直向上的弹力作用，弹簧的弹力从零开始逐渐增大，开始重力大于弹力，小球向下做加速运动，合力减小，加速度减小．当重力等于弹力时，小球的加速度为零，速度最大，故B错误；
C、小球在向下运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即小球重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和不变，动能先增大后减小，所以小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大；故C正确；
D、由C的分析可知，由于重力势能减小，故小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，故D错误．
故选：C．

点评 解答本题关键是要明确能量是如何转化，要知道弹簧弹力是变化的，不能想当然，认为小球一碰弹簧就开始减速，同时要知道在平衡位置动能最大，速度为零时动能为零．