Question

13．如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時(shí)為止，不計(jì)空氣阻力，則小球在上升過程中（　�。�

• A． 小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能
• B． 小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能達(dá)到最大值
• C． 小球動(dòng)能最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為零
• D． 小球、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

Answer 1

分析 撤去力F后，小球先在重力和彈簧彈力作用下向上做加速運(yùn)動(dòng)，在彈力和重力相等時(shí)，速度最大，然后重力和彈簧彈力的合力向下，向上做減速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后，僅受重力做豎直上拋運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、撤去外力剛開始的一段時(shí)間內(nèi)，小球受到的彈力大于重力，合力向上，小球向上加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧形變量的減小，彈力減小，后來彈力小于重力，小球做減速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后，小球僅受重力作用而做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由此可知，小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能； 故A錯(cuò)誤；
C、由A分析可知，小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，a=0，速度最大，動(dòng)能最大，此后彈力小于重力，小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球飛離彈簧，故小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能不是最大，小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能不為零，故BC錯(cuò)誤；
D、由于整體所受外力不做功，故小球、彈簧與地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒； 故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)通過物體的受力判斷物體的運(yùn)動(dòng)，知道彈力和重力相等時(shí)，速度最大．理解好機(jī)械能守恒的條件是：只有重力或彈力做功，但是有彈力做功時(shí)是物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，單對(duì)物體或彈簧來說，機(jī)械能不守恒．這點(diǎn)可能是容易出錯(cuò)的地方．