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,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列叙述正确的是(  )
A.小球动能先减小后增大
B.小球动能不断减小
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

分析 本题需要正确判断物体机械能是否守恒;正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况;弄清小球下落过程中的功能转化,小球和弹簧接触直至压缩最短过程中,弹簧弹力对小球做负功,因此小球机械能减小.

解答 解:AB、小球下落和弹簧接触过程中,受到向下的重力和向上的弹簧弹力,开始阶段弹力小于重力,小球做加速度逐渐减小的加速运动,当弹簧弹力等于重力时速度最大,后来弹簧大于重力,小球做加速度逐渐增大的减速运动,故其动能先增大后减小,故A、B错误;
CD、对于小球和弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒,即重力势能、弹簧的弹性势能和动能三者之和保持不变.根据系统的机械能守恒可知,小球下落过程中小球的重力势能一直减小,因此小球动能和弹性势能之和一直增加,故C错误,故D正确.
故选:D

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,要注意该系统的机械能守恒,但小球的机械能并不守恒.

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