Question

2．一木箱放在電梯的水平底板上，隨同電梯在豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木箱的機(jī)械能E與位移x關(guān)系的圖象如圖所示，其中O-x₁過(guò)程的圖線為曲線，x₁-x₂過(guò)程的圖線為直線，根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（　　）

• A． O-x₁過(guò)程，電梯可能向下運(yùn)動(dòng)
• B． x₁-x₂過(guò)程，木箱可能處于完全失重狀態(tài)
• C． x₁-x₂過(guò)程，電梯一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
• D． O-x₂過(guò)程，木箱的動(dòng)能可能在不斷增大

Answer 1

分析 根據(jù)功能關(guān)系：除重力以外其它力所做的功等于機(jī)械能的增量，分析電梯對(duì)木箱的做功情況，判斷電梯的運(yùn)動(dòng)方向．機(jī)械能與位移圖線的斜率表示拉力．當(dāng)機(jī)械能守恒時(shí)，拉力等于零，通過(guò)拉力的變化判斷其加速度以及動(dòng)能的變化．

解答 解：A、0-x₁過(guò)程中，木箱的機(jī)械能增加，說(shuō)明電梯對(duì)木箱做正功，則知電梯一定向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．
B、由功能原理得：△E=F△x，F(xiàn)=$\frac{△E}{△x}$，說(shuō)明圖象的斜率等于電梯對(duì)木箱的支持力，x₁-x₂過(guò)程圖線的斜率不變，則知支持力不為零，因此木箱不可能處于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤．
C、x₁-x₂過(guò)程，由于電梯對(duì)木箱的支持力與重力的大小關(guān)系不能確定，所以可能有支持力小于重力，木箱處于失重狀態(tài)，可能支持力等于重力，做勻速運(yùn)動(dòng)，也可能支持力大于重力，電梯做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．
D、O-x₂過(guò)程，木箱可能先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增大，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握功能原理，通過(guò)圖線的斜率確定出支持力的變化，分析時(shí)要注意條件不明時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)情況是不確定的．