Question

3．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，图乙所示是用这种方法获得的图甲中弹性细绳的拉力F随时间t变化的图线，实验时把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下（同时开始计时），由图线所提供的信息可以判断（　　）

• A． 绳子的最大长度为$\frac{1}{2}$gt₂²
• B． t₁～t₂时间内小球处于失重状态
• C． t₂时刻小球处于超重状态
• D． t₂时刻小球处于完全失重状态，小球不受任何力的作用

Answer 1

分析 根据图象分析清楚小球的运动过程，分析小球的受力情况，根据弹性细绳的弹力的大小变化判断出弹力与重力的关系，求得合力，利用牛顿第二定律求得加速度，判断出方向，即可判断超重与失重

解答 解：小球受到竖直向下的重力mg与竖直向上的弹力F作用；
A、解：A、从图可知从悬点释放到绳子张紧历时t₁，即绳子的自然长度l=$\frac{1}{2}{gt}_{1}^{2}$，之后做变速运动，无法求得省的最大长度，故A错误
B、由图象可知，t₁～t₂时间内弹力F先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，运动员的加速度先向下后向上，运动员处于先失重后超重状态，故B错误；
C、由图象可知，t₃时刻弹力最大，小球位于最低处，小球的速度为零；受到的合力向上，加速度向上，处于超重，故C正确；
C、由图象可知，t₃时刻弹力最大，运动员受到的合力最大，不是完全失重，而是超重，故D错误；
故选：C．

点评 本题是以弹性细绳为物理情景的一道力学题，难度较大，分析清楚运动过程和受力过程是正确解题的关键，明确超重与失重的概念