Question

如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩，从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是（　　）

A．合力变小，速度变小

B．合力变小，速度变大

C．合力先变小后变大，速度先变小后变大

D．合力先变小后变大，速度先变大后变小

Answer 1

分析：正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化，即可求出小球合外力的变化情况，进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化，从而明确速度的变化情况．

解答：解：开始于弹簧接触时，压缩量很小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小：F=mg-kx，方向向下；
随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，当mg=kx时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为：F=kx-mg，方向向上；
物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，当速度为零时，合外力最大．故整个过程中物体合力先减小后增大，速度先增大后减小，故ABC错误，D正确．
故选：D．

点评：本题考查了牛顿第二定律的综合应用，学生容易出错的地方在于当速度最大时，物体继续向下运动的情况分析，同时弹力的动态分析也是学生的易错点，因此在学习中要加强这方面的练习．