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之間的關系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點．已知該輕彈簧每受到0.3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”）小球受到的重力為____________N（不考慮空氣阻力）．

Answer 1

【答案】 【答題空21-1】一直變大 【答題空21-2】先變大后變小 【答題空21-3】1.5

【解析】小球在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的彈性形變越來越大，所以彈力一直變大。

由圖像可以看出：小球的速度先變大后變小。

在小球向下運動過程中，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。

隨著彈簧壓縮量的增大，彈力越來越大，當重力和彈力相等時，兩力是一對平衡力，合力為零。小球再向下運動，彈力大于重力，合力向上，小球速度減小。由此可見，當重力G與彈力F是一對平衡力時，小球速度最大。由圖丁可知，彈簧的壓縮量為，

由平衡條件得：G=F=0.3N/cm×5cm=1.5N。