Question

如图所示，地面上竖立着一轻质弹簧，小球从其正上方某一高度处自由下落到弹簧上．从小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中（在弹簧的弹性限度内），则（　　）

A．小球动能一直减小

B．小球动能先增大后减小

C．小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加

D．小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加

Answer 1

分析：通过分析小球的受力情况，判断其运动情况，确定动能的变化：小球与弹簧接触后，小球受到弹簧弹力和重力的作用，刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速运动，加速度减小，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，再向下运动时，弹力大于重力，加速度方向向上，速度减小，加速度增大，到达最低点时速度为零，加速度最大．
根据小球和弹簧组成的系统机械能守恒，分析重力势能的减少与弹簧弹性势能的增加的关系．

解答：解：
A、B、从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球受到向下的重力和弹簧向上的弹力．
刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速运动；当重力等于弹力时，速度最大，再向下运动时，弹力大于重力，速度减小，到达最低点时速度为零，故小球先加速后减速，则动能先增大后减小．故A错误，B正确．
C、D小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能之和保持不变，则从小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，小球的动能和重力势能都减小转化为弹簧的弹性势能，根据系统的机械能守恒得知，小球重力势能的减少小于弹簧弹性势能的增加．故C、D错误．
故选：B

点评：本题的关键是对小球的受力分析，根据弹力与重力的关系分析速度的变化情况，对系统，运用机械能守恒分析能量如何转化．