如图所示,一个质量为m的小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩全过程中,弹簧均为弹性

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  • 解题思路:小球与弹簧接触后,弹簧对小球的弹力和小球重力的合力与偏离平衡位置的位移成正比,为简谐运动,根据简谐运动的对称性进行判断.

    A、小球与弹簧接触后做简谐运动,小球刚与弹簧接触时,只受重力,加速度为g,向下运动[mg/k]到平衡位置时,合力减为零,速度最大,此时动能最大,弹簧被压缩,弹性势能不为零,故A错误;

    B、再向下运动[mg/k]时,速度减小到刚与弹簧接触时相等,加速度增加到g,故当速度进一步减为零时,物体的加速度大于g,此时小球处于最低点,所以重力势能最小,故B正确;

    C、由B的分析可知:当速度进一步减为零时,弹簧被压缩到最短,此时加速度最大,但加速度大于g,故C错误;

    D、根据牛顿第二定律得:F-mg=ma,而a>g,所以F>2mg,故D错误.

    故选B

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;弹性形变和范性形变.

    考点点评: 本题关键是小球与弹簧接触后,合力与偏离平衡位置的位移成正比,做简谐运动,结合简谐运动的对称性进行分析讨论.

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