Question

3．如图所示，物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m．开始以手托住物体A，两绳恰好伸直，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h．放手后A从静止开始下落，在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，（不计滑轮处的摩擦）则下列说法正确的是（　　）

• A． 在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态
• B． 在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态
• C． 在A下落至地面前的过程中A物体的机械能减少了mgh
• D． A落地前的瞬间加速度为g，方向竖直向下

Answer 1

分析 弹簧处于原长状态，A从静止开始下落后，弹簧伸长，绳子对B有向上的拉力，由题可知，B一直处于静止状态．在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，此时弹簧的拉力恰好等于B的重力，说明弹簧的弹力从零开始逐渐增大到2mg，A先处于失重状态，后处于超重状态．在A下落至地面前的过程中，A物体的动能没有变化，重力势能减小mgh，机械能减小mgh．以A研究对象，A落地前的瞬间受到向上的拉力，大小等于2mg，重力mg，由牛顿第二定律分析得到加速度的大小和方向．

解答 解：A、由题分析可知，在A下落至地面前的过程中，B一直处于静止状态，即B始终处于平衡状态．故A正确．
    B、在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，此时弹簧的拉力恰好等于B的重力2mg，A先处于失重状态，后处于超重状态．故B错误．
    C、A下落至地面前瞬间速度恰好为零，高度下降h，则A物体的动能没有变化，重力势能减小mgh，机械能减小mgh．故C正确．
    D、以A研究对象，A落地前的瞬间，受到拉力和重力作用，拉力大小等于2mg，重力大小为mg，由牛顿第二定律分析得到加速度的大小为g，方向竖直向上．故D错误．
故选：AC

点评 本题是超、失重现象与机械能、牛顿运动定律的综合，考查分析判断能力，注意运动过程以及受力情况的分析，并正确选择物理规律进行应用．