Question

如图所示，小球在竖直向下的力F作用下将竖直弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到小球速度为零．在小球上升的过程中，下列说法正确的是

[　　]

A．小球的动能先增加后减少

B．小球在离开弹簧时动能最大

C．小球的动能最大时弹簧的弹性势能为零

D．弹簧对小球的弹力做正功时，小球的动能总在增加

Answer 1

答案：A
解析：

弹性势能与弹性物体的形变量有关，在恢复形变过程中，弹力对外做功，弹性势能减少，对于弹簧，不能误以为弹簧伸长时的弹性势能一定比压缩时的弹性势能大． 　　小球在撤力F前处于平衡状态，设弹簧压缩量为x，小球的质量为m，由平衡条件有：mg＋F＝kx．撤去F时，小球将在合力kx－mg作用下向上做加速度减小的加速运动，x逐渐减小，当kx＝mg，即加速度减为零时，速度达到最大，此时x＝mg/k．以后小球将在向上的合力mg－kx作用下做减速运动，当弹簧恢复原长时，小球脱离弹簧，做上抛运动，继续减速，速度为零时达到最高点．结合弹性势能的特点与上述分析，就能对各选项作出判断． 　　由上述分析知，小球先做加速运动，后做减速运动，故A正确．kx＝mg时，速度最大，动能最大，小球并未离开弹簧，B错误．此时弹簧处于形变状态，有弹性势能，C错误．在小球开始减速而未脱离弹簧时，弹力对小球做正功，小球动能在减少，因此D错误．

提示：

小球加速运动还是减速运动取决于加速度方向与速度方向的关系，“同向”时加速，“反向”时减速，与加速度变大变小无关．