题目内容

19.小球从高空自由落下,落在一竖直放置的轻弹簧上,球在a点与弹簧接触,在b点弹簧被压缩最短,在球从a到b的过程中,下列说法正确的是(  )
A.小球的动能一直减小
B.小球的重力势能一直减小
C.小球的加速度一直增大
D.弹簧和小球作为一个系统,机械能守恒

分析 忽略空气阻力,小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒,根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化,根据高度变化可以确认重力势能的变化.

解答 解:开始于弹簧接触时,压缩量很小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:F=mg-kx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大,由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kx-mg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,当速度为零时,合外力最大.故整个过程中物体速度先增大后减小,所以动能先增大后减小,加速度先减小后增大,小球的机械能不守恒,系统的机械能守恒,小球一直向下运动,重力势能逐渐减小,故AC错误,BD正确.
故选:BD

点评 掌握机械能守恒的条件,是解决问题的关键,注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别.

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