Question

2．如圖所示，一只鋼球由高處?kù)o止自由下落彈擊固定在地面上的彈簧，使彈簧壓縮到最短的過程中，1、2彈簧自然伸長(zhǎng)，4最短小球靜止，3剛好彈力和重力相等．鋼球動(dòng)能最大的狀態(tài)是（　�。�

• A． 1狀態(tài)
• B． 2狀態(tài)
• C． 3狀態(tài)
• D． 4狀態(tài)

Answer 1

分析 鋼球從高處下降的過程，高度不斷地減小，它的速度不斷的增加，這個(gè)過程是重力勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化成動(dòng)能；
當(dāng)鋼球接觸到彈簧后，開始彈力小于重力，速度增大，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，速度最大，然后彈力大于重力，小球的速度也會(huì)不斷地減�。�由此分析判斷．

解答 解：
鋼球在剛接觸彈簧時(shí)，彈力小于鋼球的重力，此時(shí)鋼球做加速運(yùn)動(dòng)，鋼球的速度不斷增大；隨著彈簧不斷被壓縮，彈力增大，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，鋼球的速度達(dá)到最大；當(dāng)彈力大于重力時(shí)，鋼球不斷減速，自身的動(dòng)能在不斷地減小．
由圖和題意可知，在1狀態(tài)時(shí)，鋼球未接觸到彈簧，鋼球在加速下落；
在2狀態(tài)時(shí)，鋼球剛好下落到彈簧上，彈簧還未被壓縮，鋼球仍在加速下落；
在3狀態(tài)時(shí)，彈力和重力剛好相等，鋼球的速度達(dá)到最大；
在4狀態(tài)時(shí)，鋼球?qū)�彈簧壓縮到最短，此時(shí)鋼球速度為0．
由上分析知，鋼球質(zhì)量不變，鋼球在3狀態(tài)時(shí)速度最大，所以此時(shí)動(dòng)能最大．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 這是一道比較復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)化的題目，既有重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，又有動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，要弄清楚小球在下降過程中速度的變化是關(guān)鍵．