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精英家教网如图所示,在升降机中挂一个弹簧,弹簧下面吊一个小球.当升降机静止时,弹簧伸长4cm.当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧质量不计,则升降机的运动情况可能是(  )
A、以1m/s2的加速度加速下降B、以4.9m/s2的加速度减速下降C、以1m/s2的加速度加速上升D、以4.9m/s2的加速度加速下降
分析:以小球为研究对象,分析受力情况:重力和弹簧的弹力.静止时,两力平衡.当弹簧伸长量减小时,弹力减小,小球所受合力方向向下,根据牛顿第二定律求解加速度,再分析其运动情况.
解答:解:设小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k.
静止时,mg=kx1
当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向竖直向下,小球的加速度竖直向下.则升降机可能向下加速运动,也可能向上减速运动.
根据牛顿第二定律得:mg-kx2=ma,x2=
1
2
x1
代入解得:a=4.9m/s2,方向竖直向下,
则升降机可能以4.9m/s2的加速度减速上升,也可能以4.9m/s2的加速度加速下降.故D正确,
故选:D
点评:本题应用牛顿定律分析失重现象.对于超重和失重现象的判断,关键抓住加速度方向:加速度向上时,产生超重现象;相反,产生失重现象.
练习册系列答案
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[  ]

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CT2减小,T1增大   DT1T2都减小

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A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和

C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和

D.物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和

 

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(1)当升降机以速度v匀速上升时;
(2)当升降机以加速度a匀减速上升时。

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