题文
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,对于小球的受力和运动,下列说法中正确的是( )A.弹簧弹力一直在增大,合力先变小后变大B.合力先变大后变小,速度先变小后变大C.速度最大时,弹簧弹力也最大D.弹簧弹力的最大值大于2倍的小球重力
题型:未知 难度:其他题型
答案
A、因为小球一直在压缩弹簧,弹簧的形变量x在增大,根据F=kx可知,弹簧弹力一直在增大,以小球为研究对象,开始阶段,弹力小于重力,合力竖直向下,与速度方向相同,小球做加速运动,合力减小;当弹力大于重力后,合力竖直向上,小球做减速运动,合力增大.故A正确;
B、由A分析知,合力先变小后变大,故B错误;
C、由A分析知,速度最大时,弹力和重力大小相等,重物将继续压缩弹簧,弹力继续增大,故C错误;
D、球所受弹力最大时也就是速度为0时,此时弹簧的压缩量最大.若小球以初速度为0从接触弹簧开始释放,当弹簧压缩量最大为x,则有:mgx=12kx2此时弹簧弹力F=kx=2mg;
本题中的小球是从高空下落的,所以弹簧压缩量最大时弹簧的形变量就会更大,这样它受到的弹力就大于2G.故D正确.
故选AD.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,自由落下的小球,从接触竖直放置.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。
弹力的大小、胡克定律
弹力的大小:
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。 
①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:
判定弹力的有无及其方向的方法:





