Question

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，接觸彈簧后將彈簧壓縮，在壓縮全過程中，彈簧均為彈性形變，那么（ ）
A．當(dāng)小球的動(dòng)能最大時(shí)，彈性勢(shì)能為零
B．當(dāng)小球的動(dòng)能減為零時(shí)，重力勢(shì)能最小
C．當(dāng)小球的動(dòng)能減為零時(shí)，球的加速度最大，但不一定大于重力加速度值
D．當(dāng)小球的動(dòng)能減為零時(shí)，球所受彈力最大，且不一定大于2mg

Answer 1

【答案】分析：小球與彈簧接觸后，彈簧對(duì)小球的彈力和小球重力的合力與偏離平衡位置的位移成正比，為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性進(jìn)行判斷．
解答：解：A、小球與彈簧接觸后做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小球剛與彈簧接觸時(shí)，只受重力，加速度為g，向下運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，合力減為零，速度最大，此時(shí)動(dòng)能最大，彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能不為零，故A錯(cuò)誤；
B、再向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小到剛與彈簧接觸時(shí)相等，加速度增加到g，故當(dāng)速度進(jìn)一步減為零時(shí)，物體的加速度大于g，此時(shí)小球處于最低點(diǎn)，所以重力勢(shì)能最小，故B正確；
C、由B的分析可知：當(dāng)速度進(jìn)一步減為零時(shí)，彈簧被壓縮到最短，此時(shí)加速度最大，但加速度大于g，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)牛頓第二定律得：F_彈-mg=ma，而a＞g，所以F_彈＞2mg，故D錯(cuò)誤．
故選B
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是小球與彈簧接觸后，合力與偏離平衡位置的位移成正比，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性進(jìn)行分析討論．