Question

如圖所示，小球自高h(yuǎn)處以初速度v₀豎直下拋，正好落在彈簧上，把彈簧壓縮后又被彈起．彈簧質(zhì)量不計，空氣阻力不計，則下列說法中正確的是

A．

小球落到彈簧上后立即做減速運動，動能不斷減小，但動能與彈性勢能總和保持不變

B．

在碰到彈簧后的下落過程中，系統(tǒng)的彈性勢能與重力勢能之和先變小后變大

C．

在碰到彈簧后的下落過程中，重力勢能與動能之和一直減小

D．

小球被彈起后，最高點仍在原出發(fā)點

Answer 1

答案：BC
解析：

解析：選小球、彈簧和地球三者組成的系統(tǒng)為研究對象．由于空氣阻力不計，只有重力和彈簧彈力做功，機械能守恒，動能與勢能(重力勢能、彈性勢能)相互轉(zhuǎn)化，其總量保持不變． 　　小球以一定的速度碰到彈簧后，將彈簧壓縮，由于彈力隨形變量的增大而增大，因此開始時彈力小于重力，合力方向向下，小球繼續(xù)加速向下運動，選項A錯誤． 　　動能增加，重力勢能減少，彈性勢能增加，但重力勢能與彈性勢能之和將隨動能的增加而減少．當(dāng)小球運動到彈力大小與重力大小相等時，加速度為零，速度及相應(yīng)的動能達(dá)到最大值．小球繼續(xù)向下運動時，彈力大于重力，合力方向向上，小球做減速運動，動能減少，彈性勢能繼續(xù)增加，重力勢能繼續(xù)減少，但重力勢能與彈性勢能之和將隨動能的減少而增加．當(dāng)小球到達(dá)最低點時，小球的速度為零，動能為零，重力勢能與彈性勢能之和達(dá)到最大值．故在小球碰到彈簧后的下落過程中，重力勢能與彈性勢能之和經(jīng)歷了一個先變小后變大的過程，選項B正確． 　　小球接觸彈簧后，因彈簧不斷被壓縮，彈性勢能不斷增加，故重力勢能與動能之和一直減小(因動能、重力勢能與彈性勢能之和保持總量不變)．選項C正確． 　　小球從最紙點反彈后，動能、重力勢能和彈性勢能經(jīng)歷了相反的變化過程，最后小球離開彈簧回到出發(fā)點時，由機械能守恒定律知道，小球還有一個大小為v0、方向向上的速度，從而繼續(xù)上升(豎直上拋)．至最高點．選項D錯誤． 　　點評：用機械能守恒定律研究物體與彈簧作用過程中動能與勢能相互轉(zhuǎn)化情況的關(guān)鍵是正確詳細(xì)分析運動過程中物體的受力、加速度和速度變化情況．