Question

如圖所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置，一重球（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到b位置．現(xiàn)讓重球從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落，彈簧被重球壓縮至d，以下關(guān)于重球下落運(yùn)動(dòng)過程中的正確說法是（不計(jì)空氣阻力）（ ）

A．整個(gè)下落a至d過程中，重球均做減速運(yùn)動(dòng)
B．重球落至b處獲得最大速度
C．在a至d過程中，重球克服彈簧彈力做的功等于重球由c至d的重力勢(shì)能的減小量
D．重球在b處具有的動(dòng)能等于重球由c至b處減小的重力勢(shì)能

Answer 1

【答案】分析：重球無初速放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到b位置，重球在b位置合力為零．重球從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落，分析彈簧的彈力與小球所受重力的關(guān)系，分析小球的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒和功能關(guān)系分析能量關(guān)系．
解答：解：
A、B小球從a到b的過程中，重力大于彈力，小球所受的合力向下，與速度方向相同，小球做加速運(yùn)動(dòng)；從b到d的過程中，重力小于彈力，合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)．所以整個(gè)下落a至d過程中，重球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，在b處小球的速度最大．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、在a至d過程中，動(dòng)能變化量為零，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，重球克服彈簧彈力做的功等于重球由c至d的重力勢(shì)能的減小量．故C正確．
D、重球在b處時(shí)彈簧有彈性勢(shì)能，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，重球在b處具有的動(dòng)能小于重球由c至b處減小的重力勢(shì)能．故D錯(cuò)誤．
故選BC
點(diǎn)評(píng)：小球落在彈簧上問題，關(guān)鍵要根據(jù)小球的受力情況來分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，要抓住彈簧的彈力隨壓縮量增大而增大的特性．