题目内容
16．阅读短文，回答问题：小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）．
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（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，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，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变．
（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是D
A．一直变大 B．一直变小 C．不变 D．先变大后变小
（2）实验过程中，当小球的速度达到5.1m/s时，弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为：F等于G（大于/小于/等于）；
（3）当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于非平衡（平衡/非平衡）状态；
（4）实验中所用小球的重量为1N．
分析 （1）分析小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短过程中小球所受力情况，由此分析判断其速度变化；
（2）由（1）分析当速度达到最大时，F=G；
（3）小球下落中弹簧压缩量最大时，小球速度为0，而后在弹力作用下向上运动；
（4）根据小球速度最大时F=G，由图象可知弹簧的形变量，由弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，计算小球重．
解答 解：（1）小球接触到弹簧后的下落中，弹簧逐渐发生弹簧形变，弹簧力由小变大，当重力大于弹力时小球受合力向下，小球加速下落；
当弹力等于重力时，小球受到合力为0，速度达到最大；
当弹力大于小球重力时，合力向上，小球开始做减速运动．
由此可知小球下落速度的变化情况是：先变大后变小；
（2）由（1）中分析，由图象可知，当小球的速度达到5.1m/s时，其速度最大，所以此时弹力F=G；
（3）小球下落中，当弹力大于重力后减速下落，当弹簧压缩量最大时，小球速度减小为0，小球受力不平衡，所以处于非平衡状态；由于弹力大于重力，合力向上，小球会向上运动；
（4）由图象，当△x为0.1m时，小球的速度最大，小球的重力等于弹簧对它的弹力．
所以可得G=F=0.1N/cm×0.1×100cm=1N．
故答案为：（1）D；（2）等于；（3）0；非平衡；（4）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．
练习册系列答案
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