14.小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上(如圖甲),在剛接觸輕彈簧的瞬間(如圖乙),速度是5m/s,將彈簧壓縮到最短(如圖丙)的整個(gè)過(guò)程中,小球的速度v和彈簧縮短的長(zhǎng)度△L之間的關(guān)系如圖丁所示,其中A為曲線的最高點(diǎn).已知該彈簧每受到0.5N的壓力就縮短1cm,并且輕彈簧在受到撞擊到壓縮到最短的過(guò)程中始終發(fā)生彈性形變.
(1)在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球的速度先變大再變小
(2)小球在速度最大時(shí)受到的彈力和重力是(“是”或“不是”)一對(duì)平衡力;小球的重力為2.5N;此過(guò)程中,彈簧被壓縮時(shí)產(chǎn)生的最大彈力為20N.

分析 (1)由圖象可知,小球速度先變大,后變��;
(2)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受重力與彈簧的彈力,當(dāng)兩力大小相等時(shí),小球速度最大,此時(shí)彈力與重力是一對(duì)平衡力;由圖象坐標(biāo)可直接求得彈力.

解答 解:
(1)由圖象丁看出:在小球剛開(kāi)始撞擊彈簧到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中,小球速度先變大后變��;
(2)在小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受豎直向上的彈簧的彈力,豎直向下的重力.開(kāi)始時(shí),重力大于彈力,合力向下,小球速度越來(lái)越大.
隨彈簧壓縮量的增大,彈力越來(lái)越大,當(dāng)彈力與重力相等時(shí),兩力是一對(duì)平衡力,合力為零.小球再向下運(yùn)動(dòng),彈力大于重力,合力向下,小球速度減小.由此可見(jiàn),當(dāng)重力G與彈力F是一對(duì)平衡力時(shí),小球速度最大.此時(shí),由圖可知彈簧的壓縮量△L=5cm,
由平衡條件得:G=F=0.5N/cm×5cm=2.5N;
由圖可知,當(dāng)小球速度為零時(shí),彈簧的壓縮量最大為L(zhǎng)=40cm,此時(shí)小球所受彈簧的彈力F=0.5N/cm×40cm=20N.
故答案為:(1)先變大再變��;
(2)是;2.5;20.

點(diǎn)評(píng) 解題的關(guān)鍵(1)讀懂圖,由圖獲取彈簧壓縮量,小球速度變化的信息.(2)分析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,分析彈力的變化情況.

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