Question

如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關于小球和彈簧的能量敘述中正確的是（　　）

A．重力勢能和動能之和總保持不變

B．重力勢能和彈性勢能之和總保持不變

C．動能和彈性勢能之和總保持不變

D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變

Answer 1

分析：對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．
對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大．

解答：解：A、對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大．因為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，重力勢能和動能之和始終減小．故A錯誤．
B、在剛接觸彈簧的時候這個時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個時候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的工程中，小球一直處于加速狀態，由于慣性的原因，小球還是繼續壓縮彈簧，這個時候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個時候彈簧壓縮的最短．所以小球的動能先增大后減小，所以重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加．故B錯誤．
C、小球下降，重力勢能一直減小，所以動能和彈性勢能之和一直增大．故C錯誤．
D、對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉化，沒有與其他形式的能發生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．故D正確．
故選D．

點評：根據能量守恒小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．其中一個能量的變化可以反映出其余兩個能量之和的變化．