Question

如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧一直保持豎直）（　　）

A．彈簧的彈性勢能先增大后減小

B．彈簧的彈性勢能增加量大于小球重力勢能減少量

C．小球的動能一直在減小

D．小球的機械能守恒

Answer 1

分析：彈性勢能的大小與形變量有關，形變量越大，彈性勢能越大．根據能量守恒可判斷彈性勢能的增加量與小球重力勢能減小量的大小．對小球進行受力分析，根據牛頓第二定律得出加速度的方向，結合加速度與速度的方向關系，判斷出小球速度的變化．

解答：解：A、球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，形變量一直增大，所以彈性勢能一直增大．故A錯誤．
    B、在此過程中，小球的動能減小為零，重力勢能減小，彈性勢能增大，根據能量守恒定律，彈性勢能的增加量等于重力勢能的減小量和動能的減小量．所以彈簧的彈性勢能增加量小于小球重力勢能減小量．故B正確．
    C、小球剛接觸彈簧時，重力大于彈力，小球先向下做加速度逐漸減小的加速運動，當加速度減小為0時，速度最大，然后重力小于彈力，小球向下做加速度逐漸增大的減速運動到0，所以小球的速度先增大后減小．故C錯誤．
    D、在整個過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，所以小球和彈簧組成的系統機械能守恒．故D錯誤．
故選B．

點評：解決本題的關鍵知道彈簧的彈性勢能的大小與形變量有關，以及知道只有重力和彈簧的彈力做功，小球和彈簧組成的系統機械能守恒．