Question

如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴0X，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则下列判断正确的是（ ）

A．对应于图乙A点，x_A=h，小球所受重力的瞬时功率最大
B．对应于图乙B点，，小球的加速度a=0
C．对应于图乙C点：，弹簧的弹性势能最大
D．小球从A到C的过程中，重力做的功大于弹簧的弹性势能的增量

Answer

OA过程是自由落体，A的坐标就是自由下落的高度，此时的加速度也就是自由落体加速度；
B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为零，加速度也就为零，可还以计算出弹簧的形变量；
C点时速度减为零，弹簧被压缩到最低点，弹簧的弹力最大．
【解析】
A、OA过程是自由落体，A的坐标就是h，重力的瞬时功率P=mgv，但此时物体的速度并不是最大的，速度最大的地方在B点，所以A错误．
B、B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由mg=kx，可知x=，所以B得坐标为h+，所以B正确．
C、取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B到D的形变量也为，故到达C点时形变量要大于2，所以C点的坐标不是h+2，所以C错误，但此时弹簧的弹性势能是最大的．
D、整个过程中系统的机械能守恒，全过程中重力做的功全部转化成了弹簧的弹性势能，所以小球从A到C的过程中，重力做的功要小于弹簧的弹性势能的增量，所以D错误．
故选B．