题目内容

11.如图所示,小球自a点由静止自由下落,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的过程中(  )
A.小球的机械能守恒B.小球在b点时动能最大
C.小球和弹簧组成的系统机械能守恒D.小球的动能减小

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.单独以小球为研究对象,除了重力做功外,还有弹力做功,小球的机械能不守恒,故A错误;
B.当小球重力等于弹力时,加速度为零,速度最大,即动能最大,小球在b点时动能最大的位置应处于b与c之间,故B错误;
C.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,系统的机械能守恒,故C正确;
D.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,小球的动能是先增大后减小,故D错误.
故选:C.

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.

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