Question

4．閱讀短文，回答問題：
小明在老師的指導下用小球和彈簧等器材進行了如下實驗與探究（不考慮空氣阻力）．
讓小球從某高度處由靜止開始下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），小球速度為5m/s．從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短（如圖丙）的整個過程中，得到小球的速度v和彈簧縮短的長度△x之間的關系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點，已知該輕彈簧每受到0.1N的壓力就縮短1cm，并且輕彈簧在全過程中始終發生彈性形變．

（1）從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球下落速度的變化情況是D
A．一直變大    B．一直變小     C．不變    D．先變大后變小
（2）當彈簧的壓縮量最大時，小球的速度為0，此時，小球處于非平衡（平衡/非平衡）狀態；
（3）實驗中所用小球的重力為1N．

Answer 1

分析 （1）分析小球接觸彈簧到彈簧被壓縮到最短過程中小球所受力情況，由此分析判斷其速度變化；
（2）小球下落中彈簧壓縮量最大時，小球速度為0，而后在彈力作用下向上運動；
（3）根據小球速度最大時F=G，由圖象可知彈簧的形變量，由彈簧每受到0.1N的壓力就縮短1cm，計算小球重

解答 解：（1）小球接觸到彈簧后的下落中，彈簧逐漸發生彈簧形變，彈簧力由小變大，當重力大于彈力時小球受合力向下，小球加速下落；
當彈力等于重力時，小球受到合力為0，速度達到最大；
當彈力大于小球重力時，合力向上，小球開始做減速運動．
由此可知小球下落速度的變化情況是：先變大后變小；選D．
（2）小球下落中，當彈力大于重力后減速下落，當彈簧壓縮量最大時，小球速度減小為0，小球受力不平衡，所以處于非平衡狀態；由于彈力大于重力，合力向上，小球會向上運動；
（4）由圖象，當△x為0.1m時，小球的速度最大，小球的重力等于彈簧對它的彈力．
所以可得G=F=0.1N/cm×0.1×100cm=1N．
故答案為：（1）D； （2）0； 非平衡； （3）1．

點評 此題是一道信息題，題目中給出一個新的信息，讓學生根據自己學過的知識結合信息解決問題．考查了學生接受新知識、運用新知識的能力．