Question

【题目】如图所示，让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上，将弹簧压缩至最短.在小球刚接触弹簧时开始测量，测得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中，弹簧的弹性势能___，小球动能___，小球的机械能___（以上均填变化情况）.当弹簧被压缩至最短时，小球的速度为0，此时，小球处于___（选填“平衡”或“非平衡”状态）.

Answer 1

【答案】变大 先变大后变小 变小 非平衡

【解析】

动能的大小与物体的质量和速度有关，分析小球质量和速度的变化，便可得出动能的变化情况；弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。机械能等于动能与势能之和；分析小球的重力和弹力之间的大小关系得出结论。

小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中，弹簧的弹性势能变大，开始小球的速度增大，后来速度减小，整个过程中小球的质量不变，所以小球的动能先增大后减小。在下落过程中，小球压缩弹簧对弹簧做功，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，所以其机械能减小；当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球受到的弹力大于其重力，所以小球处于非平衡状态。