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选择题
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,小球的速度、加速度的变化情况是
A.速度和速度均是越来越小,它们的方向均向下
B.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上;速度越来越小
C.加速度先变小后又增大,方向先向下后向上;速度先变大后又变小
D.加速度越来越小,方向一直向下;速度先变大后变小
本题答案:C
本题解析:分析: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.
解答: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,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,即加速度先减小后增大,方向先向下后向上,速度先增大后减小,故ABD错误,C正确.
故选C.
点评:本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方在于当速度最大时,物体继续向下运动的情况分析,同时弹力的动态分析也是学生的易错点,因此在学习中要加强这方面的练习.
本题所属考点:【牛顿运动定律】
本题难易程度 :【困难】
Humility is the beginning of wisdom. 智慧源于谦逊.