Question

5．如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧下端被固定后豎直地立在水平地面上，物塊自彈簧正上方某處開給自由下落，落到彈簧上將彈簧壓縮，若彈簧在被壓縮過程中始終處在彈性限度內(nèi)，那么在物塊與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中（彈簧始終保持豎直，不計空氣阻力），下列敘述正確的是（　�。�

• A． 物塊的加速度大小不變，但方向改變一次
• B． 物塊的加速度大小不斷改變，當(dāng)加速度最大時，速度為零
• C． 物塊與彈簧的機(jī)械能總和先增大后減小
• D． 物塊的重力勢能先增大后減小

Answer 1

分析 分析物塊的受力情況，由牛頓第二定律分析加速度的大小變化情況以及加速度方向．對照機(jī)械能守恒的條件分析系統(tǒng)機(jī)械能的變化．根據(jù)高度的變化分析重力勢能的變化情況．

解答 解：AB、物塊下降的過程中，所受的彈簧彈力先小于重力，后大于重力，加速度先向下后向上，隨著彈力的增大，合力先減小后反向增大，則加速度先減小后反向增大，當(dāng)加速度最大時，速度為零．物塊上升的過程中，所受的彈簧彈力先大于重力，后小于重力，加速度先向上后向下，隨著彈力的減小，合力先減小后反向增大，則加速度先減小后反向增大．
所以在物塊與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中，加速度方向改變兩次，故A錯誤，B正確．
C、對于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變，故C錯誤．
D、物塊的高度先減小后增大，其重力勢能先減小后增大，故D錯誤．
故選：B

點評 本題考查含彈簧的機(jī)械能守恒問題，關(guān)鍵是明確物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，同時要結(jié)合胡克定律和牛頓第二定律分析加速度的變化，要注意彈簧的彈力是變力，在平衡位置時速度最大，在加速度最大時速度最�。�