Question

10．如图所示，位于竖直方向的轻弹簧下端固定在水平地面上，一个钢球从弹簧的正上方自由落下，在小球向下压缩弹簧的整个过程中，弹簧形变均在弹性限度内．则从小球接触弹簧到小球到达最低点的过程中，以下说法正确的是（　　）

• A． 小球的加速度一直在增大
• B． 小球的速度先增大后减小
• C． 小球动能的减少等于弹簧弹性势能的增加
• D． 小球的动能和重力势能的总和保持不变

Answer 1

分析 小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒．通过分析小球的运动情况和能量如何转化进行判断．

解答 解：A、接触弹簧后小球受到重力和向上的弹力，弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力先向下后向上，随着弹力的不断增大，合力先减小后反向增大，则加速度先减小后增大，故A错误；
B、由上分析可知，接触弹簧后小球所受的合力先向下后向上，速度先增大后减小，故B正确；
C、整个过程中，小球动能的减少量为零，不等于弹簧弹性势能的增加量，故C错误；
D、对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故D错误．
故选：B

点评 本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程进行分析，同时要能系统的能量守恒进行分析．