Question

5．兩個質(zhì)量相同的鉤碼，下端固定有紙帶并穿過打點計時器，在拉力作用下兩鉤碼分別沿豎直向上方向運(yùn)動，紙帶上留下的點跡如圖1所示，它們的s-t圖象如圖2所示．則（　�。�

• A． 甲的拉力大
• B． 甲的拉力小
• C． 乙的勢能大
• D． 甲的機(jī)械能大

Answer 1

分析 （1）通過打點計時器在紙上所打點的軌跡，確定鉤碼的運(yùn)動狀態(tài)，在對其受力分析基礎(chǔ)上，結(jié)合其運(yùn)動狀態(tài)確定鉤碼所受力的大小關(guān)系．
（2）影響動能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，其中動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能．在分析各個能量的變化時，根據(jù)各自的影響因素進(jìn)行分析．

解答 解：（1）在圖1中的甲、乙兩圖中，打點計時器打出的各點之間的距離是相同的，
由此確定鉤碼在這兩種情況下都是處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受的力一定是平衡力，
此時的鉤碼只受兩個力的作用：彈簧秤豎直向上的拉力和重力．
根據(jù)二力平衡的條件可知這兩個力相等，即甲、乙的拉力都等于各自鉤碼的重力，
由于鉤碼的質(zhì)量相等，則重力相等，所以甲的拉力等于乙的拉力．故AB錯誤；
（2）兩個鉤碼的質(zhì)量相同，
由題意知，兩個鉤碼上升的高度相同，
由圖2知，甲、乙上升相同的高度，甲所用時間小于乙所用時間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，甲的速度大于乙的速度，
所以，甲的動能大于乙的動能，甲的勢能等于乙的勢能，
機(jī)械能為動能和勢能之和，
所以，甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能．故C錯誤，D正確．
故選D．

點評 此題考查速度公式及其應(yīng)用、動能和勢能的大小變化、二力平衡條件及其應(yīng)用，關(guān)鍵有三：一是確定鉤碼兩種情況下都處于平衡狀態(tài)；二是掌握動能和勢能大小的影響因素；三是根據(jù)圖象得出甲、乙鉤碼的速度大小．