《2025年补充习题江苏九年级物理上册苏科版》

11. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上[图(a)],在刚接触轻弹簧的瞬间速度为5m/s[图(b)],然后将弹簧压缩至最短[图(c)]。在整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度△l之间的关系如图(d)所示,其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.2N的压力就缩短1cm,轻弹簧在受到撞击到压缩至最短的过程中始终发生弹性形变。(不计空气阻力,g取10N/kg)

(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球动能的变化情况是先变大后变小。
(2)实验中所用小球的质量为0.1kg。
(3)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球动能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量。

答案：
(1)先变大后变小
(2)解：由图(d)知，速度最大时弹簧缩短量Δl=5cm=0.05m。
弹簧的劲度系数k=0.2N/cm=20N/m，此时弹力F=kΔl=20N/m×0.05m=1N。
小球速度最大时受力平衡，重力G=F=1N，质量m=G/g=1N/10N/kg=0.1kg。
0.1
(3)小于