Question

4．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． 重力做正功，重力势能增加
• B． 弹力做正功，弹性势能减小
• C． 金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡
• D． 重力做的功大于弹力做的功

Answer 1

分析 根据高度的变化，分析重力做功正负．金属块撞击弹簧后，受到弹簧的弹力，重力大于弹力，物体继续向下运动，重力不变，弹力不断增大，但是重力大于弹力，物体的运动速度还在不断增大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力等于重力时，物体的运动速度最大；弹簧不断被压缩，弹力在增大，当弹力大于重力时，物体进行减速运动．

解答 解：A、金属块一直向下运动，所以重力一直做正功，重力时能一直减小，故A错误．
B、金属块受到的弹力方向一直向上，与位移方向相反，则弹力对金属块一直做负功，故B错误．
C、金属块开始接触弹簧下降后，重力大于向上的弹力，金属块加速向下运动，之后，重力小于弹力，合力向上，金属块向下减速运动，直到速度为零，则弹力与重力相平衡时速度最大，动能最大，故C正确．
D、当金属块的速度为零时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，根据动能定理可知重力做的功等于弹力做的功．故D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键要正确分析金属块的受力情况，判断其运动情况，知道弹力在不断增大，确定出合力来判断金属块的运动性质