Question

如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，一重球（可视为质点）无初速放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置．现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩至d．不计空气阻力，以下关于重球在a至d的下落运动过程中的正确说法是：（ ）

A．重球做减速运动，直至速度为零
B．弹簧的弹力始终做负功
C．弹簧的弹性势能一直增加
D．重球的动能一直减少

Answer

（1）根据小球所受的合力变化及方向判断加速度的变化及方向，根据速度与加速度方向的关系，判断速度是增加还是减小．
（2）弹簧一直处于被压缩状态，弹力始终向上，而位移始终向下，所以弹力一直做负功．
（3）小球先向下做加速度逐渐减小的加速运动，在平衡位置，加速度为零，速度最大，然后做加速度逐渐增大的加速运动，运动到最低点速度为零，加速度最大．
【解析】
A、D、小球接触弹簧开始，合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到b位置，合力为零，加速度为零，速度最大，然后合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，加速度方向向上，且最大．所以动能先增加后减少，故AD错误；
B、弹簧一直处于被压缩状态，弹力始终向上，而位移始终向下，所以弹力一直做负功，故B正确；
C、弹簧的压缩量越来越大，所以弹簧的弹性势能一直增加，故C正确．
故选BC