Question

3．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 0.4N 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．根据力与运动的知识，由图象分析知：小球从刚接触轻弹簧到将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中运动速度的 变 化 是先变大后变小，弹簧对小球的弹力与小球重力的大小关系可知，小球的重力为1N．

Answer 1

分析 （1）由图象可知，小球速度先变大，后变小．
（2）在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力．

解答 解：（1）由图象看出：在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球速度先变大后变小．
（2）在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，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，
合力向下，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=0.2N/cm×5cm=1N．
故答案为：先变大后变小；1．

点评 此题是一道信息题，题目中给出一个新的信息，让学生根据自己学过的知识结合信息解决问题．考查了学生接受新知识、运用新知识的能力．