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)，速度是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．已知該彈簧每受到0.5N的壓力就縮短1cm，并且輕彈簧在受到撞擊到壓縮到最短的過程中始終發生彈性形變．

（1）在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中，小球的速度________________

（2）小球在速度最大時受到的彈力和重力_______（“是”或“不是”）一對平衡力；小球的重力為____ N；此過程中，彈簧被壓縮時產生的最大彈力為_______N。

Answer 1

【答案】 先變大再變小 是 2.5 20

【解析】由圖丁可知，在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中，小球的速度先變大再變小。

小球向下運動過程中，受豎直向上的彈簧的彈力和豎直向下的重力，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。此時，由圖可知彈簧的壓縮量△L=5cm，由平衡條件得：G=F=0.5N/cm×5cm=2.5N。

由圖丁可知，彈簧的最大壓縮量，此過程中，彈簧被壓縮時產生的最大彈力。