Question

20．如图所示，一个小球从高处自由下落到达A点与一个轻质弹簧相撞，弹簧被压缩．在球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能的说法中正确的是（　　）

• A． 球的动能先增大后减小
• B． 球的动能一直在减小
• C． 球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小
• D． 球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加

Answer 1

分析 小球接触弹簧后受到弹力和重力两个力作用，弹力不断增大，根据合力与速度方向关系，分析小球的运动情况，从而判断其动能的变化情况．根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化，根据高度变化可以确认重力势能的变化．以小球、弹簧和地球组成的系统，由于只有弹力和重力做功，所以的系统机械能守恒．

解答 解：AB、小球刚接触弹簧时，弹簧的形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，所以小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增加后减小，故A正确，B错误；
C、由于小球将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，高度降低，故球的重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹性势能逐渐增大，故C错误；
D、因为整个过程中，只有重力和弹力做功，满足系统的机械能守恒，小球的动能先增大后减小，故小球的重力势能、及弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故D错误．
故选：A

点评 正确分析小球的受力情况，分析小球的运动情况是解决本题的关键，不能认为小球一接触弹簧就开始减速．注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．