Question

5．如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连．现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等．在小球由A到B的过程中（　　）

• A． 加速度等于重力加速度g的位置只有一个
• B． 弹簧弹力的功率为零的位置有两个
• C． 弹簧弹力对小球先做负功后做正功
• D． 弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中运动的距离

Answer 1

分析 弹力为0时或弹力方向与杆垂直时物体加速度为g，且弹力功率为0．因A，B弹力大小相等则弹性势能相等．据此分析各选项．

解答 解：A、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g．则两处
        加速度为g．故A错误；
    B、A处速度为零，弹力功率为零；下滑过程弹簧弹力与杆子垂直，弹力功率为零；当原长时弹力为零，功率为零，故弹力功率为0共有3处，故B错误
　　C、在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，小球向下运动的过程中，由图可知弹簧将先压缩，再伸长到原长，再拉伸，上面三个过程，弹性势能先增大，再减小为0，再增大，所以弹力应该是先做负功，再做正功，再做负功．故C错误；
    D、因做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离．故D正确
故选：D

点评 考查弹簧弹力做功的内容，明确功与功率和力与速度方向夹角有关，会由能量的变化分析功的正负．