如圖*所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示拉力的感測器．感測器下方掛一輕質*簧，*簧下端掛一質量為m的小球．...

問題詳情：

如圖*所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示拉力的感測器．感測器下方掛一輕質*簧，*簧下端掛一質量為m的小球．小球隨升降機一起運動，若升降機在執行過程中突然停止，並以此時為零時刻，在後面一段時間內感測器顯示*簧*力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則(     )

  A．升降機突然停止前在做向上的加速運動

  B．t1～t2時間內小球向下運動，小球動能先減小後增大

  C．0～t1時間內小球處於失重狀態，t1～t2內處於超重狀態

  D．t3～t4時間內*簧**勢能變化量大於小球動能變化量

【回答】

考點：功能關係；牛頓第二定律．

專題：牛頓運動定律綜合專題．

分析：由圖象看出，升降機停止後*簧的拉力變小，說明小球向上運動，說明升降機停止前在向上運動．根據拉力與重力的大小關係確定小球處於失重狀態還是超重狀態．拉力小於重力，小球處於失重狀態；拉力大於重力，小球處於超重狀態．t1～t3時間小球向下上運動，t3時刻小球到達最低點，*簧處於伸長狀態，速率減小，動能減小．t3～t4時間，小球重力做功為零根據系統機械能守恆分析*簧**勢能變化量與小球動能變化量的關係．

解答：  解：A、由圖象看出，t=0時刻，*簧的*力為mg，升降機停止後*簧的拉力變小，合力向下，小球可能向下加速，也可能向上減速；若向下加速，*力增大，加速度增大，根據對稱*可知，最低點的拉力就大於2mg，由圖知不可能，故升降機停止前在向上勻速運動．故A錯誤．

B、t1時刻*簧的拉力是0，所以t1時刻*簧處於原長狀態；由於t1時刻之後*簧的拉力又開始增大說明*簧開始變長，所以t1～t3時間小球向下運動，t3時刻小球到達最低點，*簧處於最長狀態，t1～t2時間內小球向下運動，拉力小於重力，所以合外力做正功，小球動能增大．故B錯誤．

C、0～t1時間拉力小於重力，小球處於失重狀態，t1～t2時間拉力也小於重力，小球也處於失重狀態．故C錯誤．

D、t3～t4時間，*簧的拉力減小，小球向上運動，重力做負功，重力勢能增大，*力做正功，*簧勢能減小，動能增大，根據系統機械能守恆得知，*簧**勢能變化量大於小球動能變化量．故D正確．

故選：D

點評：本題要根據圖象分析小球的運動狀態，根據拉力與重力的大小關係確定小球處於失重狀態還是超重狀態．根據系統機械能守恆分析能量如何變化．

知識點：牛頓第二定律

題型：選擇題