Question

7．小球下落一段距離后，落在豎立的彈簧上，彈簧被壓縮的過(guò)程中．
（1）都有哪些力對(duì)小球做功？這些力分別做什么功？
（2）上述過(guò)程中，動(dòng)能如何變化？重力勢(shì)能如何變化？
（3）動(dòng)能與重力勢(shì)能的總和守恒嗎？系統(tǒng)的機(jī)械能守恒嗎？以上過(guò)程不計(jì)空氣阻力．

Answer 1

分析 （1）分析小球的受力情況，根據(jù)力與位移方向間的關(guān)系，判斷做功正負(fù)．
（2）根據(jù)受力情況分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷動(dòng)能的變化．根據(jù)高度變化可以確認(rèn)重力勢(shì)能的變化．
（3）忽略空氣阻力，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系可以判斷彈性勢(shì)能的變化，從而判斷動(dòng)能和重力勢(shì)能總和的變化．

解答 解：（1）重力和彈簧的彈力對(duì)小球做功，重力做正功，彈力做負(fù)功．
（2）開(kāi)始于彈簧接觸時(shí)，壓縮量較小，因此開(kāi)始階段，彈簧對(duì)小球向上的彈力小于向下重力，此時(shí)合外力方向向下，小球加速下降．隨著壓縮量的增加，彈力增大，當(dāng)合外力為零時(shí)速度最大，由于慣性物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)合外力方向向上，物體減速，所以速度先增大后減小，則動(dòng)能先增大后減�。�
重力一直做正功，則重力勢(shì)能一直減�。�
（3）對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由于彈性勢(shì)能不斷增大，所以小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能的總和不斷減�。�
答：
（1）重力和彈簧的彈力對(duì)小球做功，重力做正功，彈力做負(fù)功．
（2）動(dòng)能先增大后減�。�重力勢(shì)能一直減�。�
（3）系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能的總和不斷減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要能正確分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析，要注意小球的機(jī)械能不守恒．