Question

3．（2012•黄石）如图所示，一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落（求解释）

如图所示，一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩至最短，设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v，小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F，则（　　）
A.v不断变小
B．F先变小后变大，v不断变小
C．F不断变小，v先变大后变小
D．F先变小后变大，v先变大后变小

Answer 1

选D
1.力是重力与弹力合力，重力竖直向下，大小不变；弹力竖直向上，不断变大；在这个过程中，合力会先变小，直到弹力和重力抵消成零，然后再变大
2.速度是基于上述分析得出的，刚接触弹簧时合力仍然向下，故而仍有向下加速度，速度变大；然后合力方向改变，变成向上，故而有向上加速度，开始减速，所以变小，直到压缩至最短，速度变为零

追问

“然后合力方向改变”是什么意思？

追答

就是说一开始弹力小于重力，所以合力方向向下；后来弹力大于重力，合力方向向上

Answer 2

铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一向下的速度.铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力G和弹簧弹力F的作用.开始压缩时，弹簧的弹力F小于物体的重力G，合外力向下，铁球向下做加速运动.但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，速度增大.在弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大.此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大.

Answer 3

合力方向改变的原因是弹簧弹性形变增大，弹力增大，到一定值时会比重力大，所以合力方向改变

Answer 4

选D.你首先要搞清楚当球刚接触弹簧的时候，弹簧刚被压缩时会对球产生一个弹力，由于压缩量不断增大，弹力就越来越大，刚开始弹力为0，在增大过程中，分为两个阶段，先是弹力增大但小于球的重力，后是等于球的重力并还要增大，在开始的那个阶段，由于弹力小于重力，球尽管接触到弹簧并受到弹力，但它正在做一个加速度减少的加速运动，受到的合外力减少。第二个阶段开始时，这时弹力等于重力，合外力为零，加速度也为零，速度到达最大值，接着，球继续下压，弹力大于重力，合外力变大，球受到向上的加速度，做一个加速度变大的减速运动，直到减速为零，即球压到最短时。。