高中物理问题

8.如图1所示,小球用手托住使弹簧处于压缩状态。突然放手后,
从放手起到小球到达最低点的过程中,小球的加速度( )
A.先增大,后减小 B.先减小,后增大,再减小
C.先减小,后增大 D.一直减小
分阶段解释原因~~

1.当小球被手拖住时,受到三个力的作用处于平衡状态,分别是竖直向下的重力mg,竖直向下的弹簧反弹力Fx,已经竖直向上的手对其的支持力N,列有力的平衡方程:
mg+Fx=N

2.手的支持力撤去后的那一刻,小球只受到mg与Fx的作用,故产生竖直向下的加速度a,其大小为(mg+Fx)/m=g+Fx/m
于是,小球在这个加速度的作用下开始向下做加速运动
随着小球向下运动距离的增加,弹簧的压缩状态逐渐变缓,也就是说弹簧逐渐恢复原长,由弹簧压缩程度与所产生反弹力成正比的关系,可以得知竖直向下的反弹力Fx是逐渐减小的,这意味着竖直向下的加速度g+Fx/m也是逐渐减小的;
这个减小的过程一直会持续到弹簧恢复原长,此时,Fx减为0,小球的加速度减小为g;

3.考察之后的运动状态:小球仍然具有竖直向下的加速度,于是它继续向下,而弹簧由原长逐渐向拉伸状态转变,小球开始受到竖直向上方向的拉伸力Fx'的作用,此时,小球的受力方程为:mg-Fx'=ma',a'=g-Fx'/m,可以想见,随着小球向下运动的加深,弹簧的拉伸状态加剧,从而使Fx'的大小逐渐变大,这意味着a'的大小事逐渐减小的,于是,小球一直在做加速度仍在继续减小的加速运动,直至Fx'的大小变为与mg相等,此时,小球所受到的合力为0,加速度减小为0,

显然,2,3两个状态下,小球的加速度方向一直为竖直向下,数值却一直在减小,而其速度却始终是在增加的,在加速度为0时,速度达到最大;

4.小球达到合力为0的状态后,依然具有向下的速度,因此仍会继续向下运动,于是,向上的Fx'开始逐渐超过mg的大小,并逐渐增大,此时的受力方程为:Fx'-mg=ma'',a''=Fx'/m -g,此时小球开始具有竖直向上的加速度,且,这个加速度随着F'x的增大而逐渐增大,小球开始向下做减速运动,直至小球的速度减为0,也就是到达最低点,在这个过程中,小球具有竖直向上的加速度,且它的大小始终是在增加的

由以上分析可知,小球的加速度是先减小,(此时小球的加速度一直是竖直向下的),而当这个加速度减为0后,小球的加速度转变为竖直向上,并从零开始逐渐增大直至最低点,于是,应该选择C
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第1个回答  2010-01-17
A
第2个回答  2010-01-17
选C 分阶段 首先我觉得你要理解什么是最低点
1,最低点就是速度为0 弹簧拉伸到最大限度的时候
2,开始分阶段来理解
第一阶段 设弹簧给小球的力是F 这个F向下的,G向下,因此此时的加速度其实是最大的 随着弹簧恢复 F逐渐变小 那么a变小
第二阶段 弹簧开始从原长开始拉伸(此时的小球速度还没有达到最大 还在加速 )F变为与G反向 一直到F大小与G相等 方向相反 这是a减小到0 小球速度达到最大
第三阶段 小球继续向下运动 F继续增加 开始大于G 又开始有加速度了 不过这个加速度方向变成向上了 使得小球开始减速 这个过程a是逐渐增大的
注意在最低点向上的加速度是最大的
第3个回答  2010-01-17
选D

加速度a=F总/m 首先小球的重力加速度G 是不变的 而弹力F是变化的 所以只能定性分析

1。在小球回复到原始长度的过程中 弹力一直是减小的 F总=mg+F弹力 mg是不会变动的 所以F总一直减小 最先的公式知道 a与F总成正比 所以 F总 减小 a也减小 由此得“先减小”

2. 当弹簧回复到原长时,球受到的弹力为0 这一点球只受重力 选项中的“先”“后” 一般就是考虑在这一点的先后 应为这一点是临界点 在这一点之前 球受向下的重力 也受向下的弹力 而到这一点时 只受了重力 及F总=mg 也证明了 在此临界点之前 加速度“减小” 的正确性(啰嗦了 啰嗦了~~汗)

3.在过了这一点以后 弹力开始向上 所以 此时的 F总 = mg-F弹力 所以a 任然减小

综合上述分析 选D