Question

自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中，( ) A．小球的重力势能

自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中，( ) A．小球的重力势能逐渐变小 B．小球的动能逐渐变小 C．小球的加速度逐渐变小 D．弹簧的弹性势能逐渐变大

Answer 1

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本题考查了机械能守恒定律和自由落体运动的相关知识。 分析：忽略空气阻力，小球弹簧和地球组成的系统机械能守恒，根据弹性势能与弹簧形变量的关系可以判断弹性势能的变化，根据高度变化可以确认重力势能的变化。 开始于弹簧接触时，压缩量很小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小：F=mg-kx，方向向下，随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，当mg=kx时，合外力为零，此时速度最大，由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为：F=kx-mg，方向向上，小球减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，当速度为零时，合外力最大。故整个过程中小球速度先增大后减小，加速度先减小后增大，小球的机械能不守恒，系统的机械能守恒，小球的重力势能逐渐变小，弹簧的弹性势能逐渐变大，故AD正确。 点评：掌握机械能守恒的条件，是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别。