Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平臺面上,一輕彈簧左端固定.右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO=OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷正確的是

A. 小球的動能不斷增加

B. 彈簧的彈性勢能不斷減少

C. 小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等

D. 在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態，OB段彈簧處于拉伸狀態；小球從A運動到O的過程中，彈簧逐漸恢復原狀，形變程度變小，彈性勢能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動能變大，此過程中彈性勢能轉化為動能；到達O點時，彈簧恢復原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時速度最大，動能最大；小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，形變程度變大，彈性勢能變大，此時小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動能變小，此過程中動能轉化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：

A、小球的動能先增加后減少，故A錯誤；

B、彈簧的彈性勢能先減少后增大，故B錯誤；

C、小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，故C錯誤；

D、水平臺面光滑，且AO=OB，說明沒有機械能轉化為內能，小球和彈簧組成的整體機械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，故D正確。