Question

5．如图所示，自由下落的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，如果不计空气阻力，并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制，则（　　）

• A． 小球的速度一直减小
• B． 小球的加速度先减小后增大
• C． 小球的机械能一直减小
• D． 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小

Answer 1

分析 本题要正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化，即可求出小球合外力的变化情况，进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化，从而明确速度的变化情况．再由机械能守恒的条件进行分析即可明确能量的变化．

解答 解：A、小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力．在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大．当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大．后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上；小球的加速度先减小，后增大；速度先增大后减小；故A错误，B正确；
C、小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大．整过程中小球的机械能一直减小；故C正确；
D、由于小球和弹簧组成的系统机械能守恒；故小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能之和保持不变；因动能先增大后减小；故重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大；故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查了牛顿第二定律的综合应用和机械能守恒定律的应用，学生容易出错的地方是：认为物体一接触弹簧就减速．对弹簧的动态分析也是学生的易错点，在学习中要加强这方面的练习．