Question

【题目】把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（图丙），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 从A到C的过程中，球先加速后减速，在B位置时动能最大

B. 从A到C的过程中，球的机械能守恒

C. 松手瞬间球的加速度为10m/s2

D. 弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能为0.6J

Answer 1

【答案】D

【解析】

A、小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先加速后减速，当弹簧的弹力等于重力时，合力为零，小球的速度达到最大。从B到C的过程，小球做匀减速运动，动能不断减小。所以从A到C的过程中，球先加速后减速，在AB间某位置动能最大，故A错误。B、从A到C的过程中，由于弹簧要对小球做功，所以小球的机械能增加，故B错误。C、假如小球从A只能运动到B，在B点的加速度为a=g=10m/s2，方向竖直向下。根据简谐运动的对称性知小球在A点的加速度为10m/s2，方向竖直向上。

现由于弹簧在A点的压缩量更大，合力更大，所以小球在A点的加速度大于10m/s2，故C错误。D、从A到C的过程中，根据系统的机械能守恒得：弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能Ep=mg（hAB+hBC）=0.2×10×（0.1+0.2）J=0.6J；故D正确。故选D。