题目内容
如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器。传
感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球。小球随升降机一起运动,若升降机在运
行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速
度,则( )
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A.升降机突然停止前在做向上的加速运动
B.t1~ t2时间内小球向下运动,小球动能先减小后增大
C.0~ t1时间内小球处于失重状态, t1~ t2内处于超重状态
D.t3~ t4时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量
D
【解析】
试题分析:由图象看出,t=0时刻,弹簧的弹力为mg,升降机停止后弹簧的拉力变小,合力向下,小球可能向下加速,也可能向上减速;若向下加速,弹力减小,加速度增大,根据对称性可知,最低点的拉力就大于2mg,由图知不可能,故升降机停止前在向上匀速运动.故A错误.t1时刻弹簧处于原长状态,t1~t3时间小球向上运动,t3时刻小球到达最高点,弹簧处于伸长状态,拉力小于重力,小球所受的合力方向向下,与速度方向相反,速率减小,动能减小.故B错误.0~t1时间拉力小于重力,小球处于失重状态,t1~t2时间拉力也小于重力,小球也处于失重状态.故C错误.t3~t4时间,小球向下运动,重力做正功,弹簧势能减小,动能增大,根据系统机械能守恒得知,弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量.故D正确.
故选:D
考点:牛顿定律;功能关系.
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