分析小球的运动过程,可知小球不受外力F而处于平衡位置时,mg=-kx,如下图所示,当再加F力而处于平衡时mg+F=kx′,因此x′<x.当撤去力F时,小球将在合力(kx′-mg)的作用下向上做变加速运动,x′逐渐减小,当x′=x时,mg=kx,a=0,v达到最大.再向上运动,小球将在(mg-kx′)作用下做减速运动,a逐渐增大,v逐渐减小.当弹簧达原长时,小球脱离弹簧,做上抛运动,继续减速,达到最高点.
由上述分析可知,小球在平衡位置mg=kx时,由于v最大,故小球的动能最大,A项正确,B项不正确.当动能最大时,仍存在弹簧形变x,故弹性势能不为零,C项不正确.当小球向上运动,且离开弹簧后,做上抛运动,到达最高点时,速度为零,动能为零,重力势能最大,所以D项正确.