Question

如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（ ）

A．弹簧的弹性势能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能增加量大于小球重力势能减少量
C．小球的动能一直在减小
D．小球的机械能守恒

Answer

弹性势能的大小与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大．根据能量守恒可判断弹性势能的增加量与小球重力势能减小量的大小．对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律得出加速度的方向，结合加速度与速度的方向关系，判断出小球速度的变化．
【解析】
A、球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，形变量一直增大，所以弹性势能一直增大．故A错误．
    B、在此过程中，小球的动能减小为零，重力势能减小，弹性势能增大，根据能量守恒定律，弹性势能的增加量等于重力势能的减小量和动能的减小量．所以弹簧的弹性势能增加量小于小球重力势能减小量．故B正确．
    C、小球刚接触弹簧时，重力大于弹力，小球先向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小为0时，速度最大，然后重力小于弹力，小球向下做加速度逐渐增大的减速运动到0，所以小球的速度先增大后减小．故C错误．
    D、在整个过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，所以小球和弹簧组成的系统机械能守恒．故D错误．
故选B．