Question

10．如图所示，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的运动过程中（　　）

• A． 小球的加速度先变小，后变大
• B． 小球经b点时动能最大
• C． 小球的机械能守恒
• D． 小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

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、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，合力F=mg-F_弹=ma，弹力增大加速度减小，但与速度同向，故速度增大，到bc间某位置等于重力，速度最大，后大于重力，合力F=F_弹-mg=ma，弹力增大加速度增大，故A正确；
B、当小球重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位移处于b与c之间，故B错误；
C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，但小球机械能不守恒，故C错误；
D、小球下落过程只有重力与弹簧弹力做功，到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确．
故选：AD

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．