Question

3．如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中（　　）

• A． 从A→B→C的过程中小球机械能守恒
• B． 小球在B点时动能最大，球和弹簧系统机械能守恒
• C． 从B→C小球的机械能一直减小，弹簧弹性势能不断增加，C点小球的加速度大小a=g
• D． 小球到达C点时动能为零，重力势能最小，弹簧的弹性势能最大

Answer 1

分析 开始小球做自由落体运动，小球从B点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从B到C过程中先做加速运动，后做减速运动，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短，因此明确了整个过程中小球的运动情况，根据功能关系可正确解答本题．

解答 解：A、在A到B的过程中，小球只受重力，故小球机械能能守恒，从B到C的过程有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，该“系统”指的是小球和弹簧组成的系统，小球的机械能不守恒．故A错误．
B、小球刚接触弹簧时即处于B点时，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，故B点动能不是最大，B错误；
C、C点时小球速度为零，动能最小，弹簧压缩量最大，根据运动的对称性可知，小球在弹簧上的平衡位置到C点的距离一定大于平衡位置到B点的距离，所以小球在C点的加速度的大小一定大于g．故C错误．
D、C点时小球速度为零，动能最小，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．故D正确．
故选：D．

点评 本题关键是明确小球的运动情况和整个过程中能量的转化情况，特别是小球从B到C的过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增加的减速运动．