Question

9．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系．他在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)2N的鉤碼，拉動(dòng)鉤碼作直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)顯示了鉤碼在各種運(yùn)動(dòng)情況下受到的拉力．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)，運(yùn)動(dòng)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(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變；
（3）根據(jù)你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，請(qǐng)?jiān)冢╡）中標(biāo)出指針大致的位置；
（4）用彈簧測(cè)力計(jì)兩次拉動(dòng)物體豎直向上運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)的s-t圖象如圖（f）所示，其對(duì)應(yīng)的測(cè)力計(jì)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(jì)上測(cè)體重的情景．靜止時(shí)，體重計(jì)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(yùn)動(dòng)，然后減速向下運(yùn)動(dòng)，最后靜止，根據(jù)以上的結(jié)論可知體重計(jì)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(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（2）二力平衡時(shí)，物體所處的狀態(tài)為靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（3）當(dāng)物體加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力應(yīng)大于重力；
（4）物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所受拉力等于其重力；
（5）小明在體重計(jì)上靜止時(shí)，體重計(jì)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(yùn)動(dòng)，然后減速向下運(yùn)動(dòng)，最后靜止，據(jù)（1）中的結(jié)論可知體重計(jì)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(yùn)動(dòng)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(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變；
（2）d圖彈簧受加速向上運(yùn)動(dòng)的力，e圖中受減速向下運(yùn)動(dòng)的力．它們都不是平衡的力．因此當(dāng)物體受力不平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變；
（3）根據(jù)題意知，當(dāng)拉動(dòng)鉤碼加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)力計(jì)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(yùn)動(dòng)，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(jì)上靜止時(shí)，體重計(jì)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(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)向下的重力大于向上的支持力，所以體重計(jì)的示數(shù)小于550N，；然后減速向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)向上的支持力大于向下的重力，所以體重計(jì)的示數(shù)大于550N，；最后靜止時(shí)，重力等于支持力，體重計(jì)的示數(shù)等于550N，D正確．
故答案為：
（1）當(dāng)物體受力平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變；（2）當(dāng)物體受力不平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變；（3）見上圖；（4）B；（5）D．

點(diǎn)評(píng) 此題通過實(shí)驗(yàn)考查了牛頓第一定律和二力平衡的內(nèi)容，要會(huì)用所學(xué)理論知識(shí)對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析．