Question

2．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，那么从小球压上弹簧后继续向下运动到最低点的过程中，以下说法正确的是（　　）

• A． 弹簧的弹性势能先减小后增大
• B． 球刚接触弹簧时动能最大
• C． 球所受合力的最大值可能等于重力
• D． 该过程的某一阶段内，小球的动能增大而小球的机械能减少

Answer 1

分析 小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，然后合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，加速度方向向上，逐项分析即可．

解答 解：A、小球一直向下运动，一直被压缩，所以弹性势能逐渐增大，故A错误；
B、小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，故B错误；
C、若小球轻轻的放在弹簧的上端，则小球做简谐运动，到达最低点时合力等于重力，则在弹簧上方h处释放小球到达最低点的合力必然大于重力，故C错误；
D、在刚接触弹簧到合力等于零的位置之间运动时，动能逐渐增大，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而弹簧的弹性势能增大，所以小球的机械能减小，故D正确．
故选：D

点评 解决本题的关键知道根据合力的大小和方向可知加速度的大小和方向，以及知道加速度与速度同向，速度增加，加速度与速度反向，速度减小．