题目内容

7.如图所示,小球从高处由静止下落,将竖直放置、下端固定的轻质弹簧压缩到最短的过程中(弹簧始终保持竖直),下列叙述正确的是(  )
A.小球的机械能保持不变B.小球的重力势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.小球的动能先增大后减小

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.

解答 解:(1)对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的高度不断减小,重力势能不断减小;小球的速度变为零,动能变为零,故AB错误;
(2)在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球所受到的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,这个时候小球的加速度为0,要注意在小球刚接触弹簧到加速度变0的过程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球还是继续压缩弹簧,这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,弹簧的弹性势能是不断增加的,故C错误,D正确.
故选D.

点评 本题考查了影响动能、重力势能和弹性势能影响因素的应用,要知道当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.

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