Question

【題目】如圖所示，小球從高處靜止開始下落到豎直放置的輕彈簧上，從小球接觸彈簧到彈簧壓縮到最短的過程中，設整個過程中彈簧和小球運動始終在豎直方向上，不計空氣阻力，下列說法正確的是 （ ）

A.小球運動速度先增大后減小，剛接觸彈簧時速度達到最大值

B.小球的動能與勢能之和保持不變

C.小球在最低點時處于平衡狀態

D.小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．在小球向下運動過程中，受豎直向上的彈簧的彈力、豎直向下的重力；開始的一段時間內，重力大于彈力，合力向下，小球做加速運動，其速度增大；隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，當彈力與重力相等時，合力為零，速度最大，小球再向下運動，彈力大于重力，合力向上，小球做減速運動，其速度減小直至為0，故A錯誤；

B．在整個過程中，彈簧的形變程度逐漸變大，彈簧的彈性勢能增大，彈簧的彈性勢能是由小球的機械能轉化而來的，因此小球的機械能逐漸減小，小球的動能與勢能之和減小，故B錯誤；

C．小球在最低點時受到的彈力大于重力，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態，故C錯誤；

D．在整個過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之間相互轉化，這些能量之和保持不變，故D正確。

故選D。