Question

自由落下的小球從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧壓縮到最大形變的過程中，(    )

A．小球的重力勢(shì)能逐漸變小	B．小球的動(dòng)能逐漸變小
C．小球的加速度逐漸變小	D．彈簧的彈性勢(shì)能逐漸變大

Answer 1

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本題考查了機(jī)械能守恒定律和自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。
分析：忽略空氣阻力，小球彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系可以判斷彈性勢(shì)能的變化，根據(jù)高度變化可以確認(rèn)重力勢(shì)能的變化。
解答：開始于彈簧接觸時(shí)，壓縮量很小，因此彈簧對(duì)小球向上的彈力小于向下重力，此時(shí)合外力大小：F=mg-kx，方向向下，隨著壓縮量的增加，彈力增大，故合外力減小，當(dāng)mg=kx時(shí)，合外力為零，此時(shí)速度最大，由于慣性物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)合外力大小為：F=kx-mg，方向向上，小球減速，隨著壓縮量增大，物體合外力增大，當(dāng)速度為零時(shí)，合外力最大。故整個(gè)過程中小球速度先增大后減小，加速度先減小后增大，小球的機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球的重力勢(shì)能逐漸變小，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸變大，故AD正確。
點(diǎn)評(píng)：掌握機(jī)械能守恒的條件，是解決問題的關(guān)鍵，注意區(qū)分系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和單個(gè)物體機(jī)械能守恒的區(qū)別。