题目内容
【题目】小明通过实验探究物体受力情况与运动状态之间的关系,他在弹簧测力计下悬挂一个3N的砝码(如图),钩码的运动状态与弹簧测力计的示数记录如下表所示:
实验次数 | 钩码的运动状态 | 弹簧测力计读数(N) |
① | 匀速向上运动 | 3.0 |
② | 匀速向下运动 | 3.0 |
③ | 加速向上运动 | 4.5 |
④ | 加速向下运动 | 2.3 |
⑤ | 减速向下运动 | 2.4 |
⑥ | 减速向下运动 | 3.8 |
(1)由①②可知,钩码在匀速直线运动时弹簧测力计对钩码的拉力___钩码的重力;
(2)由③⑥可知,钩码在加速向上或减速向下时,弹簧测力计对钩码的拉力___钩码的重力;
(3)由④⑤可知,钩码在加速向下或减速向上时,弹簧测力计对钩码的拉力___钩码的重力(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)小明在体重计上静止时,体重计的示数为550N,当小明从站立到迅速蹲下的过程中,可看作先加速向下运动,然后减速向下运动,最后静止,据(1)中的结论可知体重计的示数变化___。
A.一直小于550N最后等于550N
B.一直大于550N最后等于550N
C.先小于550N,后大于550N,最后等于550N
D.先大于550N,后小于550N,最后等于550N。
【答案】等于 大于 小于 C
【解析】
(1)[1]因为钩码在匀速直线运动,此时二力平衡,所以弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码的重力。
(2)[2]因为钩码在加速向上或减速向下时,此时受非平衡力作用,由③⑥的读数可知:弹簧测力计的示数,即对钩码的拉力大于钩码的重力,即合力方向向上;
(3)[3]因为钩码在加速向下或减速向上时,此时受非平衡力作用,由④⑤的读数知:弹簧测力计对钩码的拉力小于钩码的重力,即合力方向向下;
(4)[4]当小明从站立到迅速蹲下的过程中,分为三个阶段;
①加速向下运动,由(3)的结论知:小明受到的合力F方向向下,那么体重计的支持力(即示数):
;
②减速向下运动,由(2)的结论知:小明受到的合力F方向向上,体重计的支持力,即
③静止,此时小明受平衡力的作用,合力为0,体重计的支持力,即F示=G=550N;
综上可知,整个过程体重计的示数,先减小、后增大,最后等于550N,故C符合题意,ABD不符合题意。