Question

如圖所示，豎直放置的彈簧下端固定在水平地面上，有一物體在彈簧正上方由靜止下落，若不計空氣阻力，則在下落過程中（　　）

A．剛下落時，物體的速度最大

B．剛接觸彈簧時，物體的速度最大

C．落到最下端時，物體的速度最大

D．當彈簧的彈力等于物體重力時，物體的速度最大

Answer 1

分析：物體靜止在彈簧正上方，物體具有重力勢能，物體由靜止下落，重力勢能轉化為動能，重力勢能越來越小，動能越來越大．
動能跟物體的質量和速度有關．質量一定時，速度越大，動能越大；在速度一定時，質量越大，動能越大．
物體撞擊彈簧，受到彈簧的彈力，重力大于彈力，物體繼續向下運動，重力不變，彈力不斷增大，但是重力大于彈力，物體的運動速度還在不斷增大；彈簧不斷被壓縮，彈力在增大，當彈力等于重力時，物體的運動速度最大；彈簧不斷被壓縮，彈力在增大，當彈力大于重力時，物體進行減速運動．
物體從自由下落到下落到最底端，物體的運動速度先增大，后減小，到最底端速度為零．

解答：解：A、物體剛下落時，物體的速度為零．不符合題意．
B、剛接觸彈簧時，彈力小于重力，物體還在進行加速運動，物體的速度還在增大．不符合題意．
C、物體落到最下端，物體的速度為零．不符合題意．
D、當彈簧的彈力等于物體的重力時，物體的速度最大．符合題意．
故選D．

點評：物體由靜止自由下落到碰到彈簧這個過程中，物體的重力勢能轉化為物體的動能．
物體從碰到彈簧到最底端，分三個過程，一、彈力小于重力時，物體加速；二、彈力等于重力，物體勻速；三、彈力大于重力，物體減速．
物體從最高點到最低點，物體的運動速度先增大后減小到零．