Question

20．如图所示，一小球自A点由静止自由下落，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，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则（　　）

• A． 小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒
• B． 小球在B点时速度最大
• C． 小球在B→C过程中的某一位置动能最大
• D． 小球到达C点时动能为零，弹簧的弹性势能最大

Answer 1

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、小球从A→B的过程中，只有重力做功，其机械能守恒；小球从B→C的过程中，弹力对小球做负功，其机械能不守恒，故A错误．
B、小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，
所以速度的位置在B与C之间，故B错误．
C、小球在B→C过程中动能先增大后减小，故C错误．
D、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则知小球到达C点时动能为零，重力势能最小，则知弹簧的弹性势能最大．故D正确．
故选：D．

点评 明确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短．