Question

如图所示，A为一放在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下恒力F的作用下，在弹簧弹性限度内，弹簧被压缩到B点，现突然撤去力F，小球将向上弹起直至速度为零，则小球在上升过程中（不计空气阻力）（　　）

A．小球，弹簧和地球组成的系统（包括弹性势能在内）机械能守恒

B．小球速度减为零时，还未脱离弹簧

C．小球机械能逐渐增大

D．小球动能先增大后减小

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，分析小球的受力情况可知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，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可．

解答：解：A、小球上升过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，小球、弹簧和地球组成的系统（包括弹性势能在内）机械能守恒．故A正确；
B、小球上升过程为离开弹簧之前做简谐运动，由于推力F不一定等于重力，根据简谐运动的对称性可知，故弹簧恢复原长时，小球速度减为零时，可能脱离弹簧，也可能没有脱离弹簧．故B错误；
C、由于除重力外，其余力做的功等于机械能的变化量；小球上升过程中，除重力外，弹簧的弹力对其做正功，故机械能增加，当小球离开弹簧后，做上抛运动，故机械能守恒，所以小球的机械能先增大后不变，故C错误；
D、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，还有可能离开弹簧做上抛运动，即小球动能先增大后减小．故D正确；
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点评：本题分析的技巧是根据小球离开弹簧之前是简谐运动的特点，结合牛顿第二定律和系统的机械能守恒分析其运动情况．