Question

7．小球下落一段距離后，落在豎立的彈簧上，彈簧被壓縮的過程中．
（1）都有哪些力對小球做功？這些力分別做什么功？
（2）上述過程中，動能如何變化？重力勢能如何變化？
（3）動能與重力勢能的總和守恒嗎？系統(tǒng)的機(jī)械能守恒嗎？以上過程不計空氣阻力．

Answer 1

分析 （1）分析小球的受力情況，根據(jù)力與位移方向間的關(guān)系，判斷做功正負(fù)．
（2）根據(jù)受力情況分析小球的運(yùn)動情況，從而判斷動能的變化．根據(jù)高度變化可以確認(rèn)重力勢能的變化．
（3）忽略空氣阻力，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系可以判斷彈性勢能的變化，從而判斷動能和重力勢能總和的變化．

解答 解：（1）重力和彈簧的彈力對小球做功，重力做正功，彈力做負(fù)功．
（2）開始于彈簧接觸時，壓縮量較小，因此開始階段，彈簧對小球向上的彈力小于向下重力，此時合外力方向向下，小球加速下降．隨著壓縮量的增加，彈力增大，當(dāng)合外力為零時速度最大，由于慣性物體繼續(xù)向下運(yùn)動，此時合外力方向向上，物體減速，所以速度先增大后減小，則動能先增大后減�。�
重力一直做正功，則重力勢能一直減�。�
（3）對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由于彈性勢能不斷增大，所以小球的動能與重力勢能的總和不斷減�。�
答：
（1）重力和彈簧的彈力對小球做功，重力做正功，彈力做負(fù)功．
（2）動能先增大后減�。�重力勢能一直減�。�
（3）系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球的動能與重力勢能的總和不斷減小．

點評 本題關(guān)鍵要能正確分析小球的運(yùn)動情況，運(yùn)用機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行分析，要注意小球的機(jī)械能不守恒．