Question

18．如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零．则小球向上升过程中
①小球的动能先增大后减小　　         ②小球在离开弹簧时动能最大
③小球动能最大时弹性势能为零　     ④小球动能减为零时，重力势能最大
以上说法中正确的是（　　）

• A． ①②④
• B． ①④
• C． ②③
• D． ①②③④

Answer 1

分析 撤去力F后，小球先在重力和弹簧弹力作用下向上做加速运动，在弹力和重力相等时，速度最大，然后重力和弹簧弹力的合力向下，向上做减速运动，离开弹簧后，仅受重力做竖直上抛运动．通过分析小球的受力情况来判断其运动情况，明确能量的转化情况，即可解答．

解答 解：①②撤去F后，在刚开始的一段时间内，小球受到弹簧的弹力大于重力，合力向上，小球向上加速运动，随着弹簧形变量的减小，弹力减小，后来弹力小于重力，小球做减速运动，所以小球的速度先增大后减小，在弹力等于重力时速度最大，此时弹簧处于压缩状态．小球离开弹簧后，小球仅受重力作用而做竖直上抛运动，由此可知，小球的动能先增大后减小，在弹力等于重力时动能最大，故①正确，②错误；
③小球动能最大时弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零，故③错误；
④小球动能减为零时，小球上升到最大高度，重力势能最大，故④正确．
故选：B

点评 解决本题的关键会通过物体的受力判断物体的运动，知道弹力和重力相等时，速度最大．不能简单地认为：小球在离开弹簧时动能最大，要通过分析受力情况来判断其运动情况来确定．