Question

9．某同學(xué)通過實驗研究物體受力情況與運動狀態(tài)之間的關(guān)系．他在彈簧測力計下懸掛一個2N的鉤碼，拉動鉤碼作直線運動，如圖所示，彈簧測力計同時顯示了鉤碼在各種運動情況下受到的拉力．請根據(jù)實驗現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論．

（1）由圖（a）、（b）、（c）可知：當(dāng)物體受力平衡時，運動狀態(tài)不發(fā)生改變；
（2）由圖（c）和（d）可知：當(dāng)物體受力不平衡時，運動狀態(tài)發(fā)生改變；
（3）根據(jù)你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，請在（e）中標(biāo)出指針大致的位置；
（4）用彈簧測力計兩次拉動物體豎直向上運動，兩次運動的s-t圖象如圖（f）所示，其對應(yīng)的測力計示數(shù)分別為F₁、F₂，則F₁和F₂的大小關(guān)系是B
A．F₁＜F₂    B．F₁=F₂    C．F₁＞F₂    D．以上三種情況都有可能
（5）該同學(xué)想起在體重計上測體重的情景．靜止時，體重計的示數(shù)為550N，當(dāng)從站立到迅速蹲下的過程中，可看作先加速向下運動，然后減速向下運動，最后靜止，根據(jù)以上的結(jié)論可知體重計的示數(shù)變化為D
A．一直小于550N 最后等于550N   B．先大于550N，后小于550N，最后等于550N
C．一直大于550N 最后等于550N   D．先小于550N，后大于550N，最后等于550N．

Answer 1

分析 （1）牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)．
（2）二力平衡時，物體所處的狀態(tài)為靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)．
（3）當(dāng)物體加速向上運動時，拉力應(yīng)大于重力；
（4）物體處于勻速直線運動狀態(tài)，所受拉力等于其重力；
（5）小明在體重計上靜止時，體重計的示數(shù)為550N，當(dāng)小明從站立到迅速蹲下的過程中，可看作先加速向下運動，然后減速向下運動，最后靜止，據(jù)（1）中的結(jié)論可知體重計的示數(shù)變化．

解答 解：（1）a圖中彈簧受靜止的力．b和c圖彈簧受勻速運動的力，它們都屬物體二力平衡狀態(tài)．因此當(dāng)物體受力平衡時，運動狀態(tài)不發(fā)生改變；
（2）d圖彈簧受加速向上運動的力，e圖中受減速向下運動的力．它們都不是平衡的力．因此當(dāng)物體受力不平衡時，運動狀態(tài)發(fā)生改變；
（3）根據(jù)題意知，當(dāng)拉動鉤碼加速向上運動時，測力計的示數(shù)增大，大于2N，如圖所示：
；
（4）兩種情況下都做勻速直線運動，拉力與物體重力平衡，大小相等，所以兩次拉力大小相等，B正確；
（5）小明在體重計上靜止時，體重計的示數(shù)為550N，則小明的體重為550N，當(dāng)小明從站立到迅速蹲下的過程中，先做加速向下運動，所以此時向下的重力大于向上的支持力，所以體重計的示數(shù)小于550N，；然后減速向下運動，此時向上的支持力大于向下的重力，所以體重計的示數(shù)大于550N，；最后靜止時，重力等于支持力，體重計的示數(shù)等于550N，D正確．
故答案為：
（1）當(dāng)物體受力平衡時，運動狀態(tài)不發(fā)生改變；（2）當(dāng)物體受力不平衡時，運動狀態(tài)發(fā)生改變；（3）見上圖；（4）B；（5）D．

點評 此題通過實驗考查了牛頓第一定律和二力平衡的內(nèi)容，要會用所學(xué)理論知識對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析．