Question

小球從高處下落到豎直放置的彈簧上（如圖甲，彈簧質量可不計），在剛接觸彈簧的瞬間（如圖乙），速度為5m/s．在彈簧被壓縮（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0.2N的壓力就縮短1cm，并且彈簧的形變始終是彈性形變．

（1）在小球剛開始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度變化情況是______，發(fā)生形變的彈簧因此而具有______能．
（2）小球在速度最大時受到的彈力與重力是一對______，小球受到的重力為______N（不考慮空氣阻力）．
（3）彈簧的最大壓縮量是______m，這時的小球所受彈簧彈力是______N．

Answer 1

【答案】分析：1、由圖象可知，小球速度先變大，后變小．彈簧發(fā)生形變從而具有彈性勢能．
2、在運動過程中小球受重力與彈簧的彈力，當兩力大小相等時，小球速度最大，此時彈力與重力是一對平衡力．
3、由圖象坐標可直接求得彈簧的壓縮量與彈力．
解答：解：（1）由圖象看出：在小球剛開始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球速度先變大后變�。�在小球向下運動的過程中，
彈簧發(fā)生形變，彈簧由于形變而具有彈性勢能．
（2）在小球向下運動過程中，受豎直向上的彈簧的彈力，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，
合力向下，小球速度減�。�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=0.2N/cm×5cm=1N．
（3）由圖可知，當小球速度為零時，彈簧的壓縮量最大為L=40.7cm=0.407m，此時小球所受彈簧的彈力F彈=0.2N/cm×40.7cm=8.14N．
故答案為：（1）先變大后變小  彈性勢．（2）平衡力   1．（3）0.407   8.14．
點評：解題的關鍵（1）讀懂圖，由圖獲取彈簧壓縮量，小球速度變化的信息．（2）分析小球的運動過程，分析彈力的變化情況．