Question

1．如图所示，竖直放置在水平地面上的轻弹簧，下端固定在地面上，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不连接），并用力向下压球，稳定后用细线把弹簧栓牢，烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，假定弹簧的形变始终在弹性限度内，则从细线被烧断到该球刚脱离弹簧的运动过程中（　　）

• A． 球的机械能守恒
• B． 球在刚脱离弹簧时动能最大
• C． 球脱离弹簧时弹簧的长度小于原长
• D． 球的动能先增大后减小，机械能一直增加

Answer 1

分析 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．对于小球，只有重力做功时机械能守恒．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、从细线被烧断到该球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的弹力对小球做正功，小球的机械能增大，故A错误．
B、从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，小球受到重力和向上的弹力两个力，弹簧的弹力先大于重力，小球加速上升，后弹力小于重力，小球减速上升，所以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，此时弹簧处于压缩状态，故B错误．
C、球刚脱离弹簧时，弹簧的长度等于原长，故C错误．
D、球的动能先增大后减小，由于弹簧的弹力一直对小球做正功，所以小球的机械能一直增加．故D正确．
故选：D

点评 本题的关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况．分析时，要抓住弹力与压缩量成正比的特点，知道弹力等于重力时是速度最大的状态．