如图*所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示*簧拉力的传感器,传感器下方挂上一轻质*簧,*簧下端挂一质量为m的...
问题详情:
如图*所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示*簧拉力的传感器,传感器下方挂上一轻质*簧,*簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示*簧*力F随时间t变化的图象如图所示,g为重力加速度,则( )
A. | 升降机停止前在向上运动 | |
B. | 0~t1时间小球处于失重状态,t1~t2时间小球处于超重状态 | |
C. | t1~t3时间小球向下运动,动能先增大后减小 | |
D. | t3~t4时间*簧**势能变化量大于小球动能变化量 |
【回答】
考点:
牛顿运动定律的应用-超重和失重..
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
由图象看出,升降机停止后*簧的拉力变小,小球向上运动,说明升降机停止前在向上运动.根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态.拉力小于重力,小球处于失重状态;拉力大于重力,小球处于超重状态.t1~t3时间小球向上运动,t3时刻小球到达最高点,*簧处于伸长状态,速率减小,动能减小.t3~t4时间,小球重力做功为零根据系统机械能守恒分析*簧**势能变化量与小球动能变化量的关系.
解答:
解:A、由图象看出,t=0时刻,*簧的*力为mg,升降机停止后*簧的拉力变小,合力向下,小球可能向下加速,也可能向上减速;若向下加速,*力增大,加速度增大,根据对称*可知,最低点的拉力就大于2mg,由图知不可能,故升降机停止前在向上匀速运动.故A正确.
B、0~t1时间拉力小于重力,小球处于失重状态,t1~t2时间拉力也小于重力,小球也处于失重状态.故B错误.
C、t1时刻*簧的拉力是0,所以t1时刻*簧处于原长状态;由于t1时刻之后*簧的拉力又开始增大说明*簧开始变长,所以t1~t3时间小球向下运动,t3时刻小球到达最低点,*簧处于最长状态,t1~t2时间内小球向下运动,拉力小于重力,所以合外力做正功,小球动能增大;t2~t3时间内小球向下运动,拉力大于重力,所以合外力做负功,小球动能减小.故C正确.
D、t3~t4时间,*簧的拉力减小,小球向上运动,重力做负功,重力势能增大,*力做正功,*簧势能减小,动能增大,根据系统机械能守恒得知,*簧**势能变化量大于小球动能变化量.故D正确.
故选:ACD
点评:
本题要根据图象分析小球的运动状态,根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态.根据系统机械能守恒分析能量如何变化.
知识点:超重和失重
题型:多项选择
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