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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