Question

【题目】小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度是5m/s，将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点．已知该弹簧每受到0.5N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的过程中始终发生弹性形变．

（1）在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的速度________________

（2）小球在速度最大时受到的弹力和重力_______（“是”或“不是”）一对平衡力；小球的重力为____ N；此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为_______N。

Answer 1

【答案】 先变大再变小 是 2.5 20

【解析】由图丁可知，在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的速度先变大再变小。

小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力和竖直向下的重力，开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，

合力向上，小球速度减小。由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大。此时，由图可知弹簧的压缩量△L=5cm，由平衡条件得：G=F=0.5N/cm×5cm=2.5N。

由图丁可知，弹簧的最大压缩量，此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力。