11.如圖所示,自由下落的小球下落一段時間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,則( 。
A.小球一直做減速運動
B.小球所受的彈簧彈力等于重力時,小球速度最大
C.小球一直處于超重狀態(tài)
D.小球處于先超重后失重狀態(tài)

分析 由小球下落與彈簧接觸過程中彈力變化,可分析小球合外力的變化情況,進(jìn)一步根據(jù)牛頓第二定律得出加速度變化,可確定速度的變化情況.

解答 解:A、開始于彈簧接觸時,壓縮量很小,因此彈簧對小球向上的彈力小于向下重力,此時合外力大。
F=mg-kx,方向向下;
此時小球繼續(xù)做加速運動;
隨著壓縮量的增加,彈力增大,故合外力減小,當(dāng)mg=kx時,合外力為零,此時速度最大;
由于慣性物體繼續(xù)向下運動,此時合外力大小為:F=kx-mg,方向向上,物體減速,隨著壓縮量增大,物體合外力增大,當(dāng)速度為零時,合外力最大.
故整個過程中物體合力先減小后增大,速度先增大后減小,最后為零.故A錯誤,B正確;
C、小球向下的速度先增大后減小,小球先失重,后超重.故C錯誤,D錯誤.
故選:B

點評 本題重點是分析好彈力和重力的關(guān)系,由于彈簧一直被壓縮,彈簧彈力是一直增大的,分界點是彈力等于重力,以此來確定小球速度的變化.

練習(xí)冊系列答案
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B.電梯可能向下加速運動,加速度大小為2.0m/s2
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