题目内容

9.某同学通过实验研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2N的钩码,拉动钩码作直线运动,如图所示,弹簧测力计同时显示了钩码在各种运动情况下受到的拉力.请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论.

(1)由图(a)、(b)、(c)可知:当物体受力平衡时,运动状态不发生改变;
(2)由图(c)和(d)可知:当物体受力不平衡时,运动状态发生改变;
(3)根据你发现的规律,请在(e)中标出指针大致的位置;
(4)用弹簧测力计两次拉动物体竖直向上运动,两次运动的s-t图象如图(f)所示,其对应的测力计示数分别为F1、F2,则F1和F2的大小关系是B
A.F1<F2    B.F1=F2    C.F1>F2    D.以上三种情况都有可能
(5)该同学想起在体重计上测体重的情景.静止时,体重计的示数为550N,当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,根据以上的结论可知体重计的示数变化为D
A.一直小于550N 最后等于550N   B.先大于550N,后小于550N,最后等于550N
C.一直大于550N 最后等于550N   D.先小于550N,后大于550N,最后等于550N.

分析 (1)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态和匀速直线运动状态.
(2)二力平衡时,物体所处的状态为静止状态和匀速直线运动状态.
(3)当物体加速向上运动时,拉力应大于重力;
(4)物体处于匀速直线运动状态,所受拉力等于其重力;
(5)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.

解答 解:(1)a图中弹簧受静止的力.b和c图弹簧受匀速运动的力,它们都属物体二力平衡状态.因此当物体受力平衡时,运动状态不发生改变;
(2)d图弹簧受加速向上运动的力,e图中受减速向下运动的力.它们都不是平衡的力.因此当物体受力不平衡时,运动状态发生改变;
(3)根据题意知,当拉动钩码加速向上运动时,测力计的示数增大,大于2N,如图所示:
;
(4)两种情况下都做匀速直线运动,拉力与物体重力平衡,大小相等,所以两次拉力大小相等,B正确;
(5)小明在体重计上静止时,体重计的示数为550N,则小明的体重为550N,当小明从站立到迅速蹲下的过程中,先做加速向下运动,所以此时向下的重力大于向上的支持力,所以体重计的示数小于550N,;然后减速向下运动,此时向上的支持力大于向下的重力,所以体重计的示数大于550N,;最后静止时,重力等于支持力,体重计的示数等于550N,D正确.
故答案为:
(1)当物体受力平衡时,运动状态不发生改变;(2)当物体受力不平衡时,运动状态发生改变;(3)见上图;(4)B;(5)D.

点评 此题通过实验考查了牛顿第一定律和二力平衡的内容,要会用所学理论知识对物理现象进行分析.

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