Question

【題目】如圖甲所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示拉力的傳感器，傳感器下方掛上一輕質彈簧，彈簧下端掛一質量為m的小球，若升降機在勻速運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段時間內傳感器顯示彈簧力F的大小隨時間t變化的圖像如圖所示，g為重力加速度，則（　　）

A.升降機停止前在向下運動

B.0－t1時間小球處于失重狀態，t1－t2時間小球處于超重狀態

C.t1－t3時間小球向下運動，動能先減小后增大

D.t3－t4時間彈簧彈性勢能的減少量大于球動能的增加量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．初始時刻彈簧伸長，彈力平衡重力，由圖象看出，升降機停止運動后彈簧的拉力先變小，即小球向上運動，小球的運動是由于慣性，所以升降機停止前小球是向上運動的，即升降機停止前在向上運動，故A錯誤；
B．0t1時間拉力小于重力，小球處于失重狀態，t1t2時間拉力也小于重力，小球也處于失重狀態，故B錯誤；
C．t1時刻彈簧的拉力是0，說明t1時刻彈簧處于原長狀態，t1時刻之后彈簧的拉力又開始增大說明彈簧開始變長，所以t1t3時間小球向下運動，t1t3時間內，彈簧對小球的彈力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后減速，動能先增大后減小，故C錯誤；
D．t3t4時間內，小球向上運動，重力勢能增大，彈簧勢能減小，動能增大，根據系統機械能守恒得知，彈簧彈性勢能變化量大于小球動能變化量，故D正確。
故選D。