Question

如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，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（ ）

A．升降机停止前在向上运动

B．0~t_l时间内小球处于失重状态，t₁~t₂时间内小球处于超重状态

C．t_l~t₃时间内小球向下运动，动能先增大后减小

D．t₃~t₄时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量

Answer 1

【答案】AD

【解析】升降机停止前，弹簧处于伸长状态且弹力大小等于重力，0~t_l时间内，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球由于惯性继续向上运动，故A项正确；开始小球受重力和弹簧弹力处于平衡，小球继续上升的过程中，导致合力的方向向下，大小逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度的大小逐渐增大，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小。t_l~t₃时间内小球向上做减速运动，动能一直减小直至为0，0~t₃时间内加速度方向一直向下，小球处于失重状态，B、C错误；t₃~t₄时间内弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，由动能定理可知，弹性势能减小量与小球重力势能减小量之和等于小球动能增加量，故D项正确。