Question

（2004?天津）公路上勻速行駛的貨車受一擾動(dòng)，車上貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板．一段時(shí)間內(nèi)貨物在豎直方向的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T．取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，即t=0，其振動(dòng)圖象如圖所示，則（　　）

• A．t=

  1

  4

  T時(shí)，貨物對(duì)車廂底板的壓力最大
• B．t=

  1

  2

  T時(shí)，貨物對(duì)車廂底板的壓力最小
• C．t=

  3

  4

  T時(shí)，貨物對(duì)車廂底板的壓力最大
• D．t=

  3

  4

  T時(shí)，貨物對(duì)車廂底板的壓力最小

Answer 1

分析：貨物的回復(fù)力由重力和彈簧的彈力產(chǎn)生．振動(dòng)圖象反映貨物的位移隨時(shí)間的變化情況，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：F=-kx，以貨物為研究對(duì)象，根據(jù)加速度的方向，由牛頓第二定律分析彈簧的彈力的變化情況．當(dāng)貨物的加速度方向豎直向上，而且達(dá)到最大時(shí)，彈簧對(duì)貨物的彈力最大，貨物對(duì)車廂底板的壓力最大．當(dāng)貨物的加速度方向豎直向下，而且達(dá)到最大時(shí)，彈簧對(duì)貨物的彈力最小，貨物對(duì)車廂底板的壓力最小．

解答：解：A、在t=

T

4

時(shí)刻，由圖看出，貨物的位移為正向最大，則貨物的加速度為負(fù)向最大，即加速度向下最大，根據(jù)牛頓第二定律可知，貨物受到的彈力最小，則貨物對(duì)車廂底板的壓力最小．故A錯(cuò)誤．
    B、在t=

T

2

時(shí)刻，貨物的位移為零，加速度為零，彈簧的彈力大小等于貨物的重力，而在t=

T

4

時(shí)刻，貨物的彈簧小于貨物的重力，說明在t=

T

2

時(shí)刻，彈簧的彈力不是最小，則貨物對(duì)車廂底板的壓力不是最小．故B錯(cuò)誤．
    C、D在t=

3

4

T時(shí)刻，由圖看出，貨物的位移為負(fù)向最大，則貨物的加速度為正向最大，即加速度向上最大，根據(jù)牛頓第二定律可知，貨物受到的彈力最大，則貨物對(duì)車廂底板的壓力最大．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)用牛頓第二定律分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中物體受力情況的能力，也可以應(yīng)用超重、失重觀點(diǎn)進(jìn)行分析．