Question

如圖所示，一個小球從高處自由下落到達A點與一個輕質彈簧相撞，彈簧被壓縮．在球與彈簧接觸，到彈簧被壓縮到最短的過程中，關于球的動能、重力勢能、彈簧的彈性勢能的說法中正確的是（　　）

A．球的動能一直在減小

B．球的動能和重力勢能之和先減小后增大

C．球的重力勢能逐漸減小，彈簧的彈性勢能逐漸增加

D．球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和逐漸增加

Answer 1

分析：通過分析小球的受力情況，判斷其運動情況，即可知道小球動能如何變化．
小球、彈簧和地球組成的系統，只有重力和彈簧的彈力做功，機械能守恒．根據彈性勢能與彈簧形變量的關系可以判斷彈性勢能的變化，根據高度變化可以確認重力勢能的變化．

解答：解：A、小球剛接觸彈簧時，彈簧形變量較小，彈力小于重力，對小球而言受重力和彈力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速運動；當彈力大于重力時，合力向上，則小球做減速運動，則有小球的動能先增加后減小，故A錯誤；
B、因為整個過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統的機械能守恒，即小球的動能、重力勢能及彈簧的彈性勢能之和不變，而在小球壓縮彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能逐漸增大，所以系統的機械能守恒得知，球的動能和重力勢能之和逐漸減小，故B錯誤．
C、由于將彈簧壓縮至最低的過程中，小球一直在向下運動，相對地面的高度是越來越小，故重力勢能一直減小，而小球接觸彈簧至彈簧壓縮最低點的過程中彈簧的形變量越來越大，彈性勢能也越來越大，故C正確；
D、小球的動能、重力勢能及彈簧的彈性勢能之和不變，而在小球壓縮彈簧的過程中，小球的動能先增加后減小，所以球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和先減小后增加，故D錯誤．
故選：C．

點評：掌握機械能守恒的條件，是解決問題的關鍵，注意區分系統的機械能守恒和單個物體機械能守恒的區別．