Question

5．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，若不计空气阻力，从弹簧被压缩开始到弹簧被压缩至最短的过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（　　）

• A． 小球的重力势能和动能之和总保持不变
• B． 小球的重力势能和动能之和一直减小
• C． 小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
• D． 小球和弹簧组成系统的机械能守恒

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，小球的重力势能一直减小．

解答 解：ABD、对于小球和弹簧组成系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，弹簧的弹性势能一直在增大，则小球的重力势能和动能之和一直减小．故A错误，BD正确．
C、小球下落和弹簧接触过程中，先做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，根据系统的机械能守恒知，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故C正确．
故选：BCD．

点评 弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系．