精英家教網(wǎng)如圖所示,在升降機中掛一個彈簧,彈簧下面吊一個小球.當升降機靜止時,彈簧伸長4cm.當升降機運動時彈簧伸長2cm,若彈簧質(zhì)量不計,則升降機的運動情況可能是( 。
A、以1m/s2的加速度加速下降B、以4.9m/s2的加速度減速下降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:以小球為研究對象,分析受力情況:重力和彈簧的彈力.靜止時,兩力平衡.當彈簧伸長量減小時,彈力減小,小球所受合力方向向下,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,再分析其運動情況.
解答:解:設(shè)小球的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k.
靜止時,mg=kx1
當彈簧伸長減小時,彈力減小,小球所受合力方向豎直向下,小球的加速度豎直向下.則升降機可能向下加速運動,也可能向上減速運動.
根據(jù)牛頓第二定律得:mg-kx2=ma,x2=
1
2
x1
代入解得:a=4.9m/s2,方向豎直向下,
則升降機可能以4.9m/s2的加速度減速上升,也可能以4.9m/s2的加速度加速下降.故D正確,
故選:D
點評:本題應用牛頓定律分析失重現(xiàn)象.對于超重和失重現(xiàn)象的判斷,關(guān)鍵抓住加速度方向:加速度向上時,產(chǎn)生超重現(xiàn)象;相反,產(chǎn)生失重現(xiàn)象.
練習冊系列答案
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如圖所示,在升降機內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( 。

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[  ]

AT1T2都增大     BT2增大,T1減小

CT2減小,T1增大   DT1,T2都減小

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A.物塊A的重力勢能增加量一定等于mgh

B.物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的代數(shù)和

C.物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的代數(shù)和

D.物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧的拉力做功的代數(shù)和

 

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(1)當升降機以速度v勻速上升時;
(2)當升降機以加速度a勻減速上升時。

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