Question

【题目】如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点.不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（ ）

A.受到的弹力始终不变
B.运动过程动能一直增大
C.运动过程机械能不变
D.在b点时小球的动能最大

Answer 1

【答案】D
【解析】A、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，A不符合题意；
B、由图象可知，小球速度先变大，后变小.小球质量不变，所以小球动能先变大，后变小，B不符合题意；
C、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧.此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，C不符合题意；
D、小球从a到b的过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大.随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等，两力是一对平衡力，合力为零.小球从b到c的过程中，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小.由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，动能最大.D不符合题意.
故答案为：D.
由图象可知，小球速度先变大，后变小.弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关.机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，动能最大.