Question

13．如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置，现将重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由落下，弹簧被重球压缩到最低位置d，以下关于重球运动过程中正确的说法应是（重球可视为质点）（　　）

• A． 重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动
• B． 重球下落至a处获得最大速度
• C． 由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减小量
• D． 重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落至b处减小的重力势能

Answer 1

分析 根据小球所受的合力变化及方向判断加速度的变化及方向，根据速度与加速度方向的关系，判断速度是增加还是减小．弹簧和小球组成的系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．由此分析即可．

解答 解：A、重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，b点的合力为零，所以小球先加速后减速，故A错误；
B、重球先加速后减速，在b点合力为零，速度最大，故B错误．
C、由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球弹性势能的增加，由于小球的动能减小，根据系统的机械能守恒知，重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减小量，故C正确．
D、根据系统的机械能守恒定律得知，小球由c下落至b处减小的重力势能等于重球在b位置处具有的动能与弹簧弹性势能之和，故D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键知道根据合力的方向与速度方向的关系，分析重球的运动情况，不能简单地认为球一接触弹簧就减速．