Question

4．一升降机在箱底装有若干个弹簧，如图所示，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段过程中（　　）

• A． 升降机的动能不断减小
• B． 升降机的机械能不断减小
• C． 弹簧弹性势能与升降机重力势能之和不断增大
• D． 先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功．

Answer 1

分析 当物体所受合力方向与速度方向相同时，速度增加，当物体所受合力方向与速度方向相反时，速度减小，分析升降机的受力情况，根据牛顿第二定律判断其运动情况，从而判断出动能的变化情况．运用功能原理分析升降机机械能的变化情况．根据动能定理分析弹力做功与重力做功的关系．

解答 解：A、升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，开始阶段，重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度方向向下，升降机向下加速运动．随着弹力增大，合力减小，加速度减小，当重力和弹力相等时，加速度为零．后来，弹力大于重力，合力向上，加速度方向向上，升降机向下减速运动，所以升降机的速度先增大后减小，则动能先增大后减小．故A错误．
B、弹簧的弹力对升降机做负功，则升降机的机械能不断减小，故B正确．
C、对于弹簧和升降机组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即弹簧弹性势能与升降机动能和重力势能之和保持不变，所以弹簧弹性势能与升降机重力势能之和先减小后增大，故C错误．
D、开始阶段，升降机的动能增大，由动能定理知，弹力做的负功小于重力做的正功．后来，动能减小，由动能定理知，弹力做的负功大于重力做的正功．故D正确．
故选：BD

点评 解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，会根据加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化．要知道弹簧和升降机组成的系统机械能是守恒的，但升降机的机械能不守恒．