Question

3．如圖甲所示，小球從某高度處?kù)o止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧．從小球開(kāi)始下落到將彈簧壓縮最短的過(guò)程中，小球的速度在變化，不計(jì)空氣阻力，試畫(huà)出小球的速度v隨時(shí)間t變化的大致圖象，并從能量轉(zhuǎn)化或二力平衡的角度說(shuō)明每一段的意義．（提示：t₁表示小球剛接觸彈簧的時(shí)刻，t₃表示小球壓縮彈簧至最低點(diǎn)）

Answer 1

分析 小球在整個(gè)過(guò)程分成幾個(gè)階段：小球從某高度處?kù)o止下落到接觸彈簧；從接觸到彈簧到彈簧對(duì)小球彈力等于其重力的階段；從彈力等于重力到彈力大于小球重力．由此分析解答．

解答 答：
小球從開(kāi)始下落到最后靜止分為以下幾個(gè)階段：
（1）小球從某高度從靜止落下到接觸彈簧的階段，由于小球只受到重力，所以小球速度越來(lái)越快；
（2）小球接觸到彈簧后，彈簧發(fā)生形變產(chǎn)生彈力，隨著彈簧形變程度變大，彈力增大，直到彈力等于小球重力，此階段小球仍加速下落，增大的速度減慢，速度達(dá)到最大；
（3）從小球受到彈力等于小球重力開(kāi)始，小于受到彈力增大到大于其重力，此階段小球開(kāi)始減速下降，直到彈簧壓縮最短小球速度變?yōu)?．
由此畫(huà)出小球速度隨時(shí)間變化的大致圖象如圖所示：

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)題目所給信息，結(jié)合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析小球下落各階段的速度情況．知道物體在受平衡力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的非平衡力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變．