Question

5．如圖所示，自由下落的小球從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，如果不計空氣阻力，并且彈簧的形變始終沒有超過彈性限制，則（　�。�

• A． 小球的速度一直減小
• B． 小球的加速度先減小后增大
• C． 小球的機械能一直減小
• D． 小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和先增大后減小

Answer 1

分析 本題要正確分析小球下落與彈簧接觸過程中彈力變化，即可求出小球合外力的變化情況，進一步根據(jù)牛頓第二定律得出加速度變化，從而明確速度的變化情況．再由機械能守恒的條件進行分析即可明確能量的變化．

解答 解：A、小球接觸彈簧上端后受到兩個力作用：向下的重力和向上的彈力．在接觸后的前一階段，重力大于彈力，合力向下，因為彈力F=kx不斷增大，所以合外力不斷減小，故加速度不斷減小，由于加速度與速度同向，因此速度不斷變大．當彈力逐步增大到與重力大小相等時，合外力為零，加速度為零，速度達到最大．后一階段，即小球達到上述位置之后，由于慣性小球仍繼續(xù)向下運動，但彈力大于重力，合外力豎直向上，且逐漸變大，因而加速度逐漸變大，方向豎直向上；小球的加速度先減小，后增大；速度先增大后減��；故A錯誤，B正確；
C、小球做減速運動，當速度減小到零時，達到最低點，彈簧的壓縮量最大．整過程中小球的機械能一直減小；故C正確；
D、由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒；故小球的重力勢能、動能和彈簧的彈性勢能之和保持不變；因動能先增大后減小；故重力勢能和彈簧的彈性勢能之和先減小后增大；故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題考查了牛頓第二定律的綜合應用和機械能守恒定律的應用，學生容易出錯的地方是：認為物體一接觸彈簧就減速．對彈簧的動態(tài)分析也是學生的易錯點，在學習中要加強這方面的練習．