Question

5．如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 小球动能一直减小
• B． 小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大
• C． 小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大
• D． 小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变

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：ABC、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；由于重力势能减小，小球与弹簧系统机械能守恒，故动能和弹性势能之和增加；故AB错误，C正确；
D、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，或者说小球与弹簧系统机械能守恒．故D正确．
故选：CD．

点评 在球下降的过程中，球的能量的转化是分析本题的关键，根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，所以其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．