Question

3．利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值，圖乙所示是用這種方法獲得的圖甲中彈性細繩的拉力F隨時間t變化的圖線，實驗時把小球舉到懸點O處，然后放手讓小球自由落下（同時開始計時），由圖線所提供的信息可以判斷（　　）

• A． 繩子的最大長度為$\frac{1}{2}$gt₂²
• B． t₁～t₂時間內小球處于失重狀態(tài)
• C． t₂時刻小球處于超重狀態(tài)
• D． t₂時刻小球處于完全失重狀態(tài)，小球不受任何力的作用

Answer 1

分析 根據(jù)圖象分析清楚小球的運動過程，分析小球的受力情況，根據(jù)彈性細繩的彈力的大小變化判斷出彈力與重力的關系，求得合力，利用牛頓第二定律求得加速度，判斷出方向，即可判斷超重與失重

解答 解：小球受到豎直向下的重力mg與豎直向上的彈力F作用；
A、解：A、從圖可知從懸點釋放到繩子張緊歷時t₁，即繩子的自然長度l=$\frac{1}{2}{gt}_{1}^{2}$，之后做變速運動，無法求得省的最大長度，故A錯誤
B、由圖象可知，t₁～t₂時間內彈力F先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，運動員的加速度先向下后向上，運動員處于先失重后超重狀態(tài)，故B錯誤；
C、由圖象可知，t₃時刻彈力最大，小球位于最低處，小球的速度為零；受到的合力向上，加速度向上，處于超重，故C正確；
C、由圖象可知，t₃時刻彈力最大，運動員受到的合力最大，不是完全失重，而是超重，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題是以彈性細繩為物理情景的一道力學題，難度較大，分析清楚運動過程和受力過程是正確解題的關鍵，明確超重與失重的概念