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4.如图所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在地面上,小球从弹簧正上方某高处自由下落,从小球接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中(  )
A.小球加速度方向始终向上B.小球一直做减速运动
C.小球速度最大时,所受合力为零D.弹簧最短时,小球处于超重状态

分析 根据小球的受力情况,应用牛顿第二定律判断加速度大小,然后判断小球的运动性质.
当具有向上的加速度的时候,小球处于超重状态.

解答 解:小球与弹簧接触后,受到竖直向下的重力与竖直向上的弹簧弹力作用,
开始,小球的重力大于弹力,合力向下,加速度向下,小球向下做加速运动,
随小球向下运动,弹簧的弹力增大,合力减小,加速度减小,小球做加速度减小的加速运动,
合力为零时,小球速度最大;
所受当弹簧的弹力大于小球重力后,合力向上,加速度向上,速度方向与加速度方向相反,
小球做减速运动,随小球向下运动,弹力增大,小球受到的合力增大,加速度增大,小球做加速度增大的减速运动,加速度向上,小球处于超重状态;
由以上分析可知,小球的速度先增大后减小,小球的加速度先减小后增大,故CD正确,AB错误;
故选:CD.

点评 本题考查了判断小球速度与加速度随时间变化关系,知道小球的受力情况、应用牛顿第二定律即可正确解题.

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