Question

【题目】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，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速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力F的大小随时间t变化的图像如图所示，g为重力加速度，则（　　）

A.升降机停止前在向下运动

B.0－t1时间小球处于失重状态，t1－t2时间小球处于超重状态

C.t1－t3时间小球向下运动，动能先减小后增大

D.t3－t4时间弹簧弹性势能的减少量大于球动能的增加量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．初始时刻弹簧伸长，弹力平衡重力，由图象看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，即小球向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，即升降机停止前在向上运动，故A错误；
B．0t1时间拉力小于重力，小球处于失重状态，t1t2时间拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．t1时刻弹簧的拉力是0，说明t1时刻弹簧处于原长状态，t1时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t1t3时间小球向下运动，t1t3时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增大后减小，故C错误；
D．t3t4时间内，小球向上运动，重力势能增大，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大于小球动能变化量，故D正确。
故选D。