Question

一個研究性學習小組設計了一個豎直加速度器，如圖所示．把輕彈簧上端用膠帶固定在一塊紙板上，讓其自然下垂，在彈簧末端處的紙板上刻上水平線A．現把墊圈用膠帶固定在彈簧的下端，在墊圈自由垂下處刻上水平線B，在B的下方刻一水平線C，使AB間距等于BC間距．假定當地重力加速度g=10m/s²，當加速度器在豎直方向運動時，若彈簧末端的墊圈（　�。�

A．在A處，則表示此時的加速度為零

B．在A處，則表示此時的加速度大小為g，且方向向下

C．在C處，則質量為50g的墊圈對彈簧的拉力為lN

D．在BC之間某處，則此時加速度器一定是在加速上升

Answer 1

分析：彈簧末端的墊圈在B處時，知彈簧的彈力等于重力，根據彈力的大小，運用牛頓第二定律和胡克定律得出加速度的大小和方向，從而判斷出加速器的運動情況．分析時還要抓住簡諧運動的對稱性．

解答：解：A、B在B處時，彈簧末端的墊圈受力平衡，其合外力為零；在AB之間運動時，受豎直向下的重力和向上的彈力，其加速度的方向始終指向B，可能向上減速也可能向下加速，當在A處時，墊圈只受重力，加速度為g，方向豎直向下，故A錯誤，B正確；
C、D在BC之間運動時，受豎直向下的重力和向上的彈力，其加速度的方向也始終指向B，可能向上加速也可能向下減速，當在C處時，有牛頓第二定律和C點與A點對稱得，F-mg=mg，代入數據的彈簧對墊圈的拉力F為lN，故C正確，D錯誤．
故選BC

點評：本題中墊圈做簡諧運動，運用牛頓第二定律分析其運動情況時，要抓住對稱性和加速度的特點：總是指向平衡位置進行分析．