竖直在水平面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连）

Question

竖直在水平面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），并用力向下压球，使弹簧压缩稳定后，用细线把弹簧拴牢，烧断细线后，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动。那么该球从细线烧断到脱离弹簧的运动过程中
A．球刚脱离弹簧时，弹簧的弹性势能最小
B．球刚脱离弹簧时，动能最大
C．球所受合力的最大值不一定大于重力值
D．在某一阶段内，球的动能减小而机械能增加

Answer 1

选A,D

首先明确小球脱离时是早期在弹簧伸长量为0的时刻(若伸长量不为0时脱离,则下一个时刻小球速度会减少而弹簧不变会接触而产生形变),故A对B错

再看CD,弹簧和小球可认为是简谐振动,具有对称性.  题中说小球脱离后能继续上升,说明小球在具有加速度g时还具有速度.  反过来在压缩至速度为0(一开始)时刻,小球加速度必定大于g,故C错.

在弹力=重力到小球脱离弹簧时间段,由功能定理可知,弹力对小球做正功,机械能增加,可速度在变小(具有向下的加速度),故D对

 最后,加上哥标志性的图片

追问

AB还是不太明白，弹力对小球做正功，弹性势能不是一直减小吗，那为什么还是球刚脱离弹簧时，弹簧的弹性势能最小，还有动能的问题，是什么意思

Answer 2

A弹簧把球弹出去时，弹性势能全部转化成球的动能，正确
B脱离前，一直向上加速；脱离弹簧后会被重力作负功，所以刚脱离的时候动能最大。
C弹簧被释放的时候，球加速上升，超重，所以球受到合力最大值大于重力。
D脱离前，球加速向上，动能一直增加
脱离后动能减小，重力势能增加，但机械能恒定不会增加，不正确。

AB