Question

7．如圖所示，豎立在水平面上的輕彈簧，下端固定，將一個金屬球放在彈簧頂端（球與彈簧不連接），用力向下壓球，使彈簧被壓縮，并用細線把小球和地面栓牢（圖甲）．燒斷細線后，發現球被彈起且脫離彈簧后還能繼續向上運動（圖乙）．那么該球從細線被燒斷到剛脫離彈簧的運動過程中，（不計空氣阻力）下列說法正確的是（　　）

• A． 彈簧、小球所構的系統機械能守恒
• B． 球剛脫離彈簧時動能最大
• C． 球所受合力的最大值等于重力
• D． 小球所受合外力為零時速度最小

Answer 1

分析 彈簧的彈性勢能跟彈簧的形變量有關，形變越大，彈性勢能越大．分析小球的運動情況：從細線被燒斷到彈簧的彈力等于小球的重力的過程中，小球向上做加速運動，之后做減速運動，當小球的彈簧的彈力等于小球的重力時速度最大，動能最大．

解答 解：A、彈簧、小球所構的系統只有重力做功，故系統的機械能守恒，故A正確；
B、當小球的彈簧的彈力等于小球的重力時速度最大，所以小球的動能先增大后減小，所以球剛脫離彈簧時的動能不是最大，故B錯誤．
C、在用力向下壓球的過程中，可能彈起時彈力大于2mg，則此時合力大于重力，故C錯誤；
D、小球在上升過程中，先做勻加速運動，再減速運動，當合力為零時，物體的速度最大，故D錯誤．
故選；A．

點評 本題考查機械能守恒定律的應用，解題的關鍵是分析小球的受力情況來確定小球的運動情況．要注意明確物理過程，知道當小球合力為零時速度達最大．