如圖所示:固定的光滑豎直杆上套著一個滑塊,用輕繩繫著滑塊繞過光滑的定滑輪,以大小恆定的拉力F拉繩,使滑塊從A點...
問題詳情:
如圖所示:固定的光滑豎直杆上套著一個滑塊,用輕繩繫著滑塊繞過光滑的定滑輪,以大小恆定的拉力F拉繩,使滑塊從A點起由靜止開始上升,若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1和W2,滑塊經B、C兩點時的動能分別是EKB、EKC,圖中AB=BC,則一定有( )
A. | W1>W2 | B. | W1<W2 | C. | EKB>EKC | D. | EKB<EKc |
【回答】
考點:
動能定理的應用;功的計算.
專題:
壓軸題.
分析:
根據功的定義式去判斷兩個過程*的大小.
分析滑塊的運動過程,根據受力情況找出滑塊可能出現的情況.
解答:
解:A、這是一道變力做功的創新題,可進行半定量分析.
從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中,根據幾何關係我們看出輕繩拉著滑塊的拉力與光滑豎直杆的夾角α越來越大.圖中AB=BC,即從A點上升至B點的位移等於從B點上升至C點的位移.
輕繩拉著滑塊的拉力是恆力,夾角α越來越大,那麼cosα越來越小,因為F大小恆定,故F在豎直方向的分量 Fcosα隨α的增大而減小,顯然從A點上升至B點繩子對滑塊拉力做的功大於從B點上升至C點的過程中繩子對滑塊拉力做的功.由於用輕繩繫著滑塊繞過光滑的定滑輪,所以繩子對滑塊的拉力做的功與拉力F做的功相等.所以W1>W2,故A正確.
B、通過以上分析,故B錯誤.
C、由於在A點由於靜止出發,可以肯定最初滑塊是加速上升的,也就是說剛開始繩對滑塊拉力的豎直分力要大於滑塊的重力,但由於繩對滑塊拉力的豎直分力是逐漸減小的(對滑塊的拉力大小不變,但與豎直方向的夾角在逐漸增大),B到C的過程繩對滑塊拉力的豎直分力與重力的大小關係不清楚,所以滑塊的運動可能是加速的,也可能是減速的,還可能是先加速後減速的(豎直分力小於重力時做減速運動),所以無法確定滑塊在B、C位置哪個位置的速度大,也就無法確定哪個位置的動能大,故C錯誤.
D、通過以上分析,故D錯誤.
故選A.
點評:
對於功的大小定*比較,我們可以運用功的表示式去比較,也可以從動能定理去比較.
對於不同位置動能的大小比較,我們可以通過受力分析(結合力的變化),分析物體的運動過程,是加速還是減速.
知識點:動能和動能定律
題型:選擇題
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