Question

10．如图所示，自由落体的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短过程中，下列关于小球合力、速度的变化情况描述，正确的是（　　）

• 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；速度先变大，后变小
• D． 合力先变小，后变大；速度先变小，后变大

Answer 1

分析 对小球受力分析，根据小球下落与弹簧接触过程中弹力的变化，可分析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，即可根据速度和加速度方向关关系确定速度的变化情况．

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，弹力变大，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，随着压缩量变大，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变小后变大，速度先变大后减小，最后为零．故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评 本题重点是做好受力分析，分析好弹力和重力的关系，由于弹簧的弹力F=kx与形变量有关，则在一直被压缩的过程中，弹簧弹力是一直增大的；但合力却先减小后增大分界点是弹力等于重力时，以此来根据加速度和速度的关系确定小球速度的变化