Question

7．如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接），用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面栓牢（图甲）．烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动（图乙）．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，（不计空气阻力）下列说法正确的是（　　）

• A． 弹簧、小球所构的系统机械能守恒
• B． 球刚脱离弹簧时动能最大
• C． 球所受合力的最大值等于重力
• D． 小球所受合外力为零时速度最小

Answer 1

分析 弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量有关，形变越大，弹性势能越大．分析小球的运动情况：从细线被烧断到弹簧的弹力等于小球的重力的过程中，小球向上做加速运动，之后做减速运动，当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，动能最大．

解答 解：A、弹簧、小球所构的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，故A正确；
B、当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故B错误．
C、在用力向下压球的过程中，可能弹起时弹力大于2mg，则此时合力大于重力，故C错误；
D、小球在上升过程中，先做匀加速运动，再减速运动，当合力为零时，物体的速度最大，故D错误．
故选；A．

点评 本题考查机械能守恒定律的应用，解题的关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况．要注意明确物理过程，知道当小球合力为零时速度达最大．