Question

如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中

A．重力先做正功，后做负功

B．弹力没有做正功

C．金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡

D．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大

Answer 1

答案：BCD
解析：

答案：要确定金属块的动能最大位置和动能为零时的情况，就要分析它的运动全过程．为了弄清运动性质，做好受力分析．可以从图中看出运动过程中的情景．从图上可以看到在弹力N＜mg时，a的方向向下，v的方向向下，金属块做加速运动．当弹力N等于重力mg时，a＝0加速停止，此时速度最大．所以C选项正确．弹力方向与位移方向始终反向，所以弹力没有做正功，B选项正确．重力方向始终与位移同方向，重力做正功，没有做负功，A选项错．速度为零时，恰是弹簧形变最大时，所以此时弹簧弹性势能最大，故D正确． 　　所以B、C、D为正确选项． 　　评析：对于较为复杂的物理问题，认清物理过程，建立物情景是很重要的．做到这一点往往需画出受力图，运动草图，这是应该具有的一种解决问题的能力．分析问题可以采用分析法和综合法．一般在考试过程中分析法用的更多．如本题A、B只要审题细致就可以解决．而C、D就要用分析法．C选项中动能最大时，速率最大，速率最大就意味着它的变化率为零，即a＝0，加速度为零，即合外力为零，由于合外力为mg－N，因此得mg＝N，D选项中动能为零，即速率为零，单方向运动时位移最大，即弹簧形变最大，也就是弹性势能最大．