Question

7．如图所示，小球从高处由静止下落，将竖直放置、下端固定的轻质弹簧压缩到最短的过程中（弹簧始终保持竖直），下列叙述正确的是（　　）

• A． 小球的机械能保持不变
• B． 小球的重力势能先增大后减小
• C． 弹簧的弹性势能先增大后减小
• D． 小球的动能先增大后减小

Answer 1

分析 对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大．

解答 解：（1）对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的高度不断减小，重力势能不断减小；小球的速度变为零，动能变为零，故AB错误；
（2）在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触弹簧到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短．所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故C错误，D正确．
故选D．

点评 本题考查了影响动能、重力势能和弹性势能影响因素的应用，要知道当加速度方向与速度方向相同，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，做减速运动．