Question

如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩并处于静止，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中①小球的动能先增大后减小        ②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零    ④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（　　）

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

Answer 1

分析：小球开始受到重力、推力F和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可．

解答：解：①小球上升过程受到重力和弹簧的弹力，当弹力大于重力时，小球向上加速，当弹力小于重力后，小球开始减速，离开弹簧做竖直上抛运动，速度进一步减小，所以小球的动能先增大后减小，故①正确；
②由①的分析可知：当弹簧弹力等于重力时，速度最大，此时动能最大，故②错误；
③弹簧在被压缩到最短时即初始位置弹性势能最大，故③错误；
④小球动能减为零时，速度为零，上升到最高点，此时重力势能最大，故④正确．
故选B

点评：本题中小球在没有离开弹簧时就做简谐运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，可以根据功能关系并结合牛顿第二定律进行分析．