Question

10．一物體原來靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力作用下開始向上運(yùn)動(dòng)．取水平地面為零勢(shì)能面，在物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中，其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0-x₂過程的圖線是曲線，且P處切線的斜率最大，x₂-x₃過程的圖線為平行于橫軸的直線，空氣阻力不計(jì)，下列說法正確的是（　　）

• A． 在0-x₂過程中物體所受拉力是變力，且x₁處所受拉力最大
• B． 在x₂處物體的速度最大
• C． 在0-x₂過程中，物體的加速度先增大后減小
• D． 在0-x₁過程中，物體的動(dòng)能先增大后減小

Answer 1

分析 根據(jù)功能關(guān)系：除重力以外的其它力所做的功等于物體機(jī)械能的增量，分析知道圖象的斜率等于拉力．0-x₂過程中斜率在變化，可判斷出拉力在變化．當(dāng)機(jī)械能守恒時(shí)，拉力等于零，通過拉力的變化判斷其加速度以及動(dòng)能的變化．

解答 解：A、0-x₂過程中，設(shè)物體在很短的位移△x內(nèi)拉力為F，則根據(jù)功能關(guān)系得：物體的機(jī)械能變化量△E=F△x，E-x圖象的斜率$\frac{△E}{△x}$=F，由圖知圖線的斜率在變化，則拉力在變化，P處切線的斜率最大，則x₁處所受拉力最大．故A正確．
B、x₁-x₂過程中斜率不斷增大，拉力不斷增大，一直大于物體的重力．x₁-x₂過程中斜率不斷減小，拉力不斷減小，拉力先大于重力，先小于重力，直至拉力減至零，所以物體先向上加速后向上減速，則x₁-x₂之間某位置速度最大，故B錯(cuò)誤．
C、在0-x₂過程中，拉力先大于重力，且拉力不斷增大，則合力不斷增大，加速度增大．后拉力小于重力，拉力減小，合力先向下后向上，所以合力先減小后反向增大，加速度先減小后反向增大．因此，在0-x₂過程中，加速度先增大，后減小再反向增大．故C錯(cuò)誤．
D、在0-x₁過程中，拉力一直大于重力，物體做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增大，故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用功能關(guān)系分析出：E-x圖象的斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大小是解答本題的關(guān)鍵，要通過分析物體的受力情況，來判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，分析時(shí)要注意拉力與重力的大小關(guān)系．