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精英家教网如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一个小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.在小球的整个下降阶段,弹簧未超出弹性限度,不计空气阻力.则下列说法中正确的是(  )
A、从A→B过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量B、从A→C过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量C、从A→D过程,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D、从B→D过程,小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
分析:在小球下降过程中,在AB段做自由落体运动,只有重力做功,则重力势能转化为动能.
在BD段先做加速运动后减速运动.过程中重力做正功,弹力做负功.所以减少的重力势能转化为动能与弹性势能,当越过C点后,重力势能与动能减少完全转化为弹性势能.
解答:解:A、从A→B过程,小球只受重力做正功,其机械能守恒,则有重力势能的减少量等于小球动能的增加量,故A正确.
B、在C位置小球所受弹力大小等于重力,小球的速度最大.从A→C过程,根据系统的机械能守恒得知,小球重力势能的减少量应等于小球动能与弹簧的弹性势能增加量.故B错误;
C、在D位置小球速度减小到零,小球的动能为零.则从A→D位置过程中,根据系统的机械能守恒得知,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量.故C正确;
D、从B→D过程,小球重力势能和动能都减小转化为弹性势能,所以小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量.故D正确;
故选:ACD.
点评:解答本题关键是要明确能量是如何转化,同时要知道在平衡位置动能最大,速度为零时动能为零.
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A、Fx
B、2Fx
C、
F
x
D、
x
F

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