Question

【題目】小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），速度為5m/s．將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個過程中，小球的速度v和彈簧縮短的長度△L之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)．已知該輕彈簧每受到0.2牛的壓力就縮短1厘米，并且輕彈簧在受到撞擊到壓縮到最短的整個過程中始終發(fā)生彈性形變．在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧彈力的大小變化情況是_______，小球的速度變化過程是_______，（以上兩空選填“一直變大”一直變小“先變大后變小”“先變小后變大”），小球受到的重力______N （不考慮空氣阻力）。

Answer 1

【答案】 一直變大 先變大后變小 1

【解析】（1）在小球向下運(yùn)動過程中，受豎直向上的彈簧的彈力，豎直向下的重力；在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧彈力的大小變化情況是一直變大；

（2）由圖象看出：在小球剛開始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球速度先變大后變小；

（3）在小球向下運(yùn)動過程中，受豎直向上的彈簧的彈力，豎直向下的重力，開始時，重力大于彈力，合力向下，小球速度越來越大；隨彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，當(dāng)彈力與重力相等時，兩力是一對平衡力，合力為零，小球再向下運(yùn)動，彈力大于重力，合力向下，小球速度減小，由此可見，當(dāng)重力G與彈力F是一對平衡力時，小球速度最大，此時，由圖可知彈簧的壓縮量△L=5cm，由平衡條件得；G=F=0.3N/cm×5cm=1.5N。