Question

自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球受到的合外力及其速度变化的情况是

1. A.
   合力减小，速度减小
2. B.
   合力减小，速度增大
3. C.
   合力先减小后增大，速度先减小后增大
4. D.
   合力先减小后增大，速度先增大后减小

Answer 1

D
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：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．