Question

如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過程中

A．重力先做正功，后做負功

B．彈力沒有做正功

C．金屬塊的動能最大時，彈力與重力相平衡

D．金屬塊的動能為零時，彈簧的彈性勢能最大

Answer 1

答案：BCD
解析：

正確解答：要確定金屬塊的動能最大位置和動能為零時的情況，就要分析它的運動全過程．為了弄清運動性質(zhì)，做好受力分析．可以從圖看出運動過程中的情景． 　　從圖上可以看到在彈力N＜mg時，a的方向向下，v的方向向下，金屬塊做加速運動．當彈力N等于重力mg時，a＝0加速停止，此時速度最大．所以C選項正確．彈力方向與位移方向始終反向，所以彈力沒有做正功，B選項正確．重力方向始終與位移同方向，重力做正功，沒有做負功，A選項錯．速度為零時，恰是彈簧形變最大時，所以此時彈簧彈性勢能最大，故D正確． 　　所以B，C，D為正確選項． 　　小結：對于較為復雜的物理問題，認清物理過程，建立物理情景是很重要的．做到這一點往往需畫出受力圖，運動草圖，這是應該具有的一種解決問題的能力．分析問題可以采用分析法和綜合法．一般在考試過程中分析法用的更多．如本題A，B只要審題細致就可以解決．而C，D就要用分析法．C選項中動能最大時，速率最大，速率最大就意味著它的變化率為零，即a＝0，加速度為零，即合外力為零，由于合外力為mg－N，因此得mg＝N，D選項中動能為零，即速率為零，單方向運動時位移最大，即彈簧形變最大，也就是彈性勢能最大．本題中金屬塊和彈簧在一定時間和范圍內(nèi)做往復運動是一種簡諧運動．從簡諧運動圖象可以看出位移變化中速度的變化，以及能量的關系．