Question

如圖所示，豎立在水平地面上的輕彈簧，下端固定在地面上，將一個金屬球放置在彈簧頂端，并向下壓球，使彈簧壓縮，用細(xì)線把彈簧栓牢，如圖a所示；燒斷細(xì)線，球?qū)⒈粡椘穑�且脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動，如圖b所示；忽略空氣阻力，從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動過程中錯誤的是（　�。�

A．球的動能在剛脫離彈簧時最大

B．球剛脫離彈簧時彈簧的彈性勢能最小

C．球受到的合力最大值大于小球的重力

D．球和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能不變

Answer 1

分析：分析小球的運(yùn)動情況：從細(xì)線被燒斷到彈簧的彈力等于小球的重力的過程中，小球向上做加速運(yùn)動，之后做減速運(yùn)動，當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時速度最大，動能最大．彈簧的彈性勢能跟彈簧的形變量有關(guān)，形變越大，彈性勢能越大．對于球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能是守恒的．

解答：解：
A、小球受到重力和向上的彈力，彈力先大于重力，合力向上，小球向上加速運(yùn)動；后彈力小于重力，合力向下，小球向上減速運(yùn)動，則當(dāng)小球的彈簧的彈力等于小球的重力時速度最大，動能最大．故A錯誤；
B、從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動過程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，彈簧的彈性勢能逐漸減小，所以球剛脫離彈簧時彈簧的彈性勢能最�。�故B正確．
C、球?qū)⒈粡椘�，且脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動，根據(jù)簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，剛燒斷細(xì)線瞬間，小球向上的加速度大于g，小球受重力和彈簧的彈力，彈簧的彈力大于2mg，所以球所受合力的最大值大于球的重力值，C正確．
D、整個的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，因此系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故D正確．
本題選錯誤的，故選：A．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是分析小球的受力情況來確定小球的運(yùn)動情況，難點(diǎn)利用簡諧運(yùn)動對稱性特點(diǎn)，分析最低點(diǎn)的加速度．