题目内容
利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值.图乙是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间t变化的图象.实验时,把小球举高到绳子的悬点O处,然后放手让小球自由下落,如图甲.由此图象所提供的信息,以下判断正确的是( )
分析:把小球举高到绳子的悬点O处,让小球自由下落,t1与t4时刻绳子刚好绷紧,分析小球的运动情况,判断什么时刻小球的速度最大.当绳子的拉力最大时,小球运动到最低点,绳子也最长.
解答:解:A、把小球举高到绳子的悬点O处,让小球自由下落,t1时刻绳子刚好绷紧,此时小球所受的重力大于绳子的拉力,小球向下做加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动,t2时刻绳子的拉力最大,小球运动到最低点,速度为零,所以t2时刻小球速度不是最大.故A错误;
B、t1-t2时间内小球先做加速度减小的加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动,t2时刻绳子的拉力最大,小球运动到最低点,速度为零,故B正确;
C、t3时刻与t1时刻小球的速度大小相等,方向相反,而t1~t2期间小球速率先增大后减小,t2时刻速度最小为零,所以动能最小为零,故C错误;
D、t3与t4时刻都与t1时刻小球速度大小相同,且t1与t4时刻方向也相同,t3与t4时刻方向相反,故D正确;
故选:BD.
B、t1-t2时间内小球先做加速度减小的加速运动,当绳子的拉力大于重力时,小球才开始做减速运动,t2时刻绳子的拉力最大,小球运动到最低点,速度为零,故B正确;
C、t3时刻与t1时刻小球的速度大小相等,方向相反,而t1~t2期间小球速率先增大后减小,t2时刻速度最小为零,所以动能最小为零,故C错误;
D、t3与t4时刻都与t1时刻小球速度大小相同,且t1与t4时刻方向也相同,t3与t4时刻方向相反,故D正确;
故选:BD.
点评:本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力,要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似.
练习册系列答案
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利用传感器和计算机可以测量快速变化的力.如图1把小球相连的弹性细绳的上端与传感器相连,小球举高到绳子的悬点0处,然后让其自由下落,用这种方法可获得绳子拉紧时绳中拉力F随时间t变化的图线(图2),根据图线所提供的信息可判定下列说法正确的是( )
A、t1时刻小球速度最大 | B、t2时刻绳子最长 | C、t3时刻小球动能最大 | D、t3与t4时刻小球速度相同 |