Question

如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列敘述中正確的是（　　）

A．小球機械能守恒

B．小球動能一直增大

C．動能和彈性勢能之和先增大后減小

D．動能和重力勢能之和一直減小

Answer 1

分析：解答本題需要掌握：正確判斷物體機械能是否守恒；正確分析小球下落過程中彈簧彈力的變化從而進一步明確速度、加速度的變化情況；弄清小球下落過程中的功能轉化，小球和彈簧接觸直至壓縮最短過程中，彈簧彈力對小球做負功，因此小球機械能減小．

解答：解：A、小球下落過程中小球與彈簧組成的系統機械能守恒，但是小球機械能不守恒，因下落過程中彈簧彈力對其做負功，故A錯誤；
B、小球下落和彈簧接觸過程中，開始做加速度逐漸減小的加速運動當彈簧彈力等于重力時速度最大，然后做加速度逐漸增大的減速運動，故其動能先增大后減小，故B錯誤；
C、根據功能關系可知小球下落過程中動能、勢能以及彈簧彈性勢能三者之和保持不變，即系統機械能守恒，因為小球的重力勢能一直減小，因此小球動能和彈性勢能之和一直增加，故C錯誤；
D、小球下落過程中動能、勢能以及彈簧彈性勢能三者之和保持不變，由于彈性勢能一直增大，因此動能和重力勢能之和一直減小，故D正確．
故選D．

點評：彈簧問題往往是動態變化的，分析這類問題時用動態變化的觀點進行，同時注意其過程中的功能轉化關系．