Question

【题目】如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧为轻弹簧，一直保持竖直且始终在弹性限度内，不计空气阻力，关于下列说法正确的是　　

A. 从接触弹簧开始，小球的加速度一直增大

B. 当弹簧压缩到最短的瞬间，弹力最大且大于2mg

C. 小球、弹簧和地球构成的系统机械能逐渐减少

D. 小球的动能先减少后增大

Answer 1

【答案】B

【解析】

在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹力从零开始逐渐增大。开始阶段，小球重力大于弹力，合力向下，加速度向下，小球向下做加速运动，随着弹力的增大，合力减小，加速度减小。后来，弹力大于重力，合力向上，加速度向上，小球向下做减速运动。随着弹力增大，合力增大，加速度增大，所以小球的加速度先减小后增大，小球的动能先增大后减小。故AD错误。

B、若小球从弹簧原长位置释放，小球做简谐运动，根据对称性知，当弹簧压缩到最短的瞬间，小球的加速度大小为g，方向竖直向上，则弹簧的弹力大小为2mg，现小球从弹簧上方下落，到达最低点时弹簧的压缩量比从弹簧原长位置释放更大，所以当弹簧压缩到最短的瞬间，弹力最大且大于2mg。故B正确。

C、对于小球、弹簧和地球构成的系统，由于只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒。故C错误。