Question

如圖所示，彈簧固定在水平地面上，一小球自彈簧上端某高度h（h＞0）處下落，不計(jì)空氣阻力及彈簧壓縮過(guò)程中的能量損失．關(guān)于此后小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、小球從接觸彈簧開(kāi)始，到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，速度與加速度方向先相反后相同
• B、小球在壓縮彈簧向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球處于失重狀態(tài)；在彈簧向上彈起小球的過(guò)程中，球處于超重狀態(tài)
• C、小球向下運(yùn)動(dòng)，從接觸彈簧到壓縮到最低的過(guò)程中，重力勢(shì)能一直減小，彈性勢(shì)能一直增加
• D、小球仍能返回到最初的位置，小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直不變

Answer 1

分析：通過(guò)分析小球的受力情況，來(lái)判斷小球接觸彈簧后的運(yùn)動(dòng)情況：小球接觸彈簧時(shí)具有豎直向下的速度，開(kāi)始階段，重力大于彈力，合力向下，小球做加速運(yùn)動(dòng)；隨著壓縮量的增大，彈簧的彈力增大，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，小球所受的合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)；則當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小球的速度最大．小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度先向下后向上，根據(jù)加速度方向確定是失重還是超重．重力勢(shì)能根據(jù)高度的變化判斷，彈性形變根據(jù)形變量的變化判斷．機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功．

解答：解：
A、B小球從接觸彈簧開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈力先小于重力，合力向下，加速度向下，小球做加速運(yùn)動(dòng)，處于失重；
隨著壓縮量的增大，彈簧的彈力增大，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，小球所受的合力向上，加速度向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)；
小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，同理可知，加速度向上后向下，小球先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故小球從接觸彈簧開(kāi)始，到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，速度與加速度方向先相同后相反，再相同后相反，故AB錯(cuò)誤．
C、小球向下運(yùn)動(dòng)，從接觸彈簧到壓縮到最低的過(guò)程中，重力一直做正功，形變量一直增大，故重力勢(shì)能一直減小，彈性勢(shì)能一直增加，故C正確．
D、對(duì)于小球而言，除重力外，還有彈簧的彈力做功，其機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程．要明確根據(jù)加速度的方向判斷是失重還是超重．