Question

20．如图所示，一端固定在地面上的竖直轻质弹簧，当它处于自然长度时其上端位于A点．已知质量为m的小球（可视为质点）静止在此弹簧上端时，弹簧上端位于B点．现将此小球从距水平地面H高处由静止释放，小球落到轻弹簧上将弹簧压缩到最短为C点，已知C点距水平地面的高度为h．则当小球从A点运动至B点的过程中，小球的动能在增大（选填“增大”或“减小”）；当弹簧上端被压至C点时，弹簧的弹性势能大小为mg（H-h）．（重力加速度为g，空气阻力可忽略不计）

Answer 1

分析 小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到B位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，然后合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，加速度方向向上，整个过程中系统机械能守恒．

解答 解：小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到B位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，所以当小球从高处落下，与弹簧接触向下运动由A点至B点的过程中，小球的速度在增大，整个过程中系统的机械能守恒，当弹簧上端被压至C点时，小球的动能为零，弹簧的弹性势能大小等于重力势能的减小，即为mg（H-h）．
故答案为：增大，mg（H-h）．

点评 解决本题的关键知道根据合力的大小和方向可知加速度的大小和方向，以及知道加速度与速度同向，速度增加，加速度与速度反向，速度减小，整个过程中系统机械能守恒．