Question

7．小明用小球和彈簧等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)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(gè)過(guò)程中，得到小球的速度v和彈簧縮短的長(zhǎng)度△x之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)．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(guò)程中始終發(fā)生彈性形變．

（1）從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中，小球速度的變化情況是先變大、后變��；
（2）實(shí)驗(yàn)用小球的重力為1N，彈簧產(chǎn)生的彈力的最大值為6N；
（3）由圖可知，當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，小球的速度為0，此時(shí)，小球處于非平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，分析小球質(zhì)量和速度的變化，便可得出動(dòng)能的變化情況．
（2）根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，若動(dòng)力大于阻力，則物體加速運(yùn)動(dòng)；若動(dòng)力小于阻力，則物體減速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)圖象中小球的運(yùn)動(dòng)情況，可得出及題目中給出的條件便可求出小球的質(zhì)量．根據(jù)題目中給出的彈簧受力與被壓縮的程度得出彈簧中彈力的最大值．
（3）分析小球的重力和彈力之間的大小關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：（1）從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中，小球的質(zhì)量不變，由圖乙可知，小球的速度先增大，然后速度減小，所以小球的動(dòng)能先增大后減�。�
（2）由小球的速度圖象知，開始小球的速度增大，說(shuō)明小球的重力大于彈簧對(duì)它的彈力；當(dāng)△x為0.1m時(shí)，小球的速度最大，然后減小，說(shuō)明當(dāng)△x為0.1m=10cm時(shí)，小球的重力等于彈簧對(duì)它的彈力，所以可得小球的重力：G=F=0.1N/cm×10cm=1N；
由圖乙可知，彈簧的最大縮短量為△x_最大=0.6m=60cm，
所以，彈簧產(chǎn)生彈力的最大值：F_最大=0.1N/cm×60cm=6N；
（3）由②中數(shù)據(jù)知，當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，小球的速度為0，此時(shí)小球受到的彈力大于其重力，所以小球處于非平衡狀態(tài)．
故答案為：（1）先變大、后變小；（2）1； 6；（3）非平衡．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道信息題，題目中給出一個(gè)新的信息，讓學(xué)生根據(jù)自己學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)合信息解決問(wèn)題．考查了學(xué)生接受新知識(shí)、運(yùn)用新知識(shí)的能力．