题目内容

13.在如图所示,自由落下的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是(  )
A.加速度先变小,后变大;速度先变大,后变小
B.加速度先变小,后变大;速度先变小,后变大
C.加速度先变大,后变小;速度先变大,后变小
D.加速度先变大,后变小;速度先变小,后变大

分析 本题要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

解答 解:开始阶段,弹簧的压缩量较小,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,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;
当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;
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,加速度增大.
故整个过程中加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故A正确.
故选:A.

点评 含有弹簧的问题,是高考的热点.关键在于分析小球的受力情况,来确定小球的运动情况,抓住弹力是变化的这一特点.不能简单认为小球一接触弹簧就做减速运动.

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