Question

如图4-2所示，自由下落的小球，从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量达到最大值的过程中，小球的速度及所受的合力的变化情况是(    )

图4-2

A.合力变小，速度变小

B.合力变小，速度变大

C.合力先变小，后变大；速度先变大，后变小

D.合力先变大，后变小；速度先变小，后变大

Answer 1

解析：小球刚与弹簧接触尚未形变时，有速度，合力就等于重力mg.随着弹簧的压缩，弹力逐渐增大，合力（mg-kx）逐渐减小，但合力方向、加速度方向均向下，与速度方向相同，所以速度仍在增大.在弹力增大到等于重力时，合力（mg-kx）等于零，此时加速度为零，速度达最大.小球由于惯性继续向下运动，弹簧形变量x逐渐增大，弹力大小超过重力，合力向上，且合力大小逐渐增大，加速度逐渐增大，但方向竖直向上，与速度方向相反，故小球做变减速运动，速度逐渐减小，至某一时刻小球速度为零，但仍有向上的加速度，所以小球要改变方向返回.因此选项C正确.

答案：C