题目内容
【题目】如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,则( )
A.小球一直做减速运动
B.小球所受的弹簧弹力等于重力时,小球速度最大
C.小球一直处于超重状态
D.小球处于先失重后超重状态
【答案】BD
【解析】
正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化,即可求出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,从而明确速度的变化情况.再根据超重和失重的性质明确物体先失重后超重.
A、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,弹力增大,故合外力减小,当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;此后小球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,随着压缩量增大,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减小后增大,速度先增大后减小;故A错误,B正确;
C、由于小球先加速后减速,故加速度先向下,后向上;故小球先失重后超重;故C错误,D正确;
故选BD.
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