荡秋千是儿童喜爱的一项体育娱乐活动，在荡秋千过程中蕴藏不少有趣的物理知识．如图小孩一次荡秋千过程中，用力的传感器测量秋千的绳子的拉力随时间变化图象如图所示．已知该秋千

Question

荡秋千是儿童喜爱的一项体育娱乐活动，在荡秋千过程中蕴藏不少有趣的物理知识．如图小孩一次荡秋千过程中，用力的传感器测量秋千的绳子的拉力随时间变化图象如图所示．已知该秋千的两根绳子平行，根据你所学的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．4s和6s时刻小孩处于完全失重状态
B．6s末比4s末荡得低
C．若不计荡秋千过程中空气及其它阻力，小孩和秋千组成的系统机械能在增加
D．在2-7s内，小孩所达到的最高位置对应的秋千绳子与竖直方向夹角为60°

Answer 1

A、小孩处于完全失重状态时，绳子拉力为零，由图示图象可知，4s与6s时绳子拉力不为零，小孩没有处于完全失重状态，故A错误；
B、设秋千与竖直方向的夹角为θ，在最高点时，绳子拉力F=mgcosθ，秋千到达的最大高度越大，夹角θ越大，绳子拉力F越小，由图示图象可知，6s末绳子拉力小于4s末绳子拉力，则6s末小孩位置高，4s末位置低，故B错误；
C、在最低点，小孩做圆周运动，由牛顿第二定律得：F-mg=m(v2)/(L)，F=mg+m(v2)/(L)，由图示图象可知，在最低点，绳子拉力F越来越大，由此可知，小孩的速度v越来越大，系统机械能增加，故C正确；
D、由图示图象可知，小孩（包括秋千）的重力G=mg=150N，在2-7s内，在最高点，绳子的最小拉力F=75N，由F=mgcosθ可知，75=150cosθ，则cosθ=0.5，θ=60°，则小孩所达到的最高位置对应的秋千绳子与竖直方向夹角为60°，故D正确；
故选：CD．