Question

【題目】如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧開始?jí)嚎s到最短的整個(gè)過(guò)程中（不計(jì)空氣阻力及碰撞過(guò)程能量損失），下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是（ ）

A. 重力勢(shì)能和動(dòng)能之和一直減少

B. 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變

C. 動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變

D. 重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變

Answer 1

【答案】AD

【解析】

對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說(shuō)小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大。因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，重力勢(shì)能和動(dòng)能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過(guò)程中，彈簧的彈力越來(lái)越大，小球所受到的加速度越來(lái)越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過(guò)程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，所以重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和先減小后增加。故B錯(cuò)誤。小球下降，重力勢(shì)能一直減小，所以動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和一直增大。故C錯(cuò)誤。對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說(shuō)小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。故D正確。故選AD。