Question

如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A-B-C的运动过程中（ ）

A．小球和弹簧总机械能守恒
B．小球的重力势能随时间均匀减少
C．小球在B点时动能最大
D．到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

Answer 1

【答案】分析：开始小球做自由落体运动，小球从B点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从B到C过程中先做加速运动，后做减速运动，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短，因此明确了整个过程中小球的运动情况，根据功能关系可正确解答本题．
解答：解：A、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；
B、由于小球下落过程中做变加速运动，下落位移与时间不成正比，因此小球的重力势能减小，但是并非均匀减小，故B错误；
C、当小球重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位移处于B与C之间，故C错误；
D、小球下落过程只有重力与弹簧弹力做功，到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确．
故选AD．
点评：本题关键是明确小球的运动情况和整个过程中能量的转化情况，特别是小球从B到C的过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增加的减速运动．