题目内容

18.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,忽略空气阻力,下列关于能量的叙述中正确的是(  )
A.只有重力和弹簧弹力对小球做功,小球机械能是守恒的
B.小球的动能是先变大后变小的
C.因为弹簧弹性势能在增大,所以小球的机械能是减小的
D.小球、弹簧和地球作为一个系统,重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

分析 对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧是一直被压缩的,所以弹簧的弹性势能一直在增大.小球的动能先增大后减小.

解答 解:A、由于弹簧弹力对小球做负功,所以小球机械能是不守恒的,故A错误.
B、小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,弹簧的弹力先小小球受到的重力,后大于重力,合力先向下后向上,所以小球先向下加速运动,后向下减速运动,所以小球的动能先变大后变小,故B正确.
C、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,只有重力和弹力做功,则小球和弹簧组成的系统机械能守恒,即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.弹簧弹性势能在增大,所以小球的机械能在减小,故C正确.
D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变.故D正确.
故选:BCD

点评 弹簧问题往往是动态变化的,分析这类问题时用动态变化的观点进行,要注意该系统机械能守恒,但小球的机械能并不守恒.不能想当然,认为小球一接触弹簧动能就开始减小.

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