如圖*所示,一物體懸掛在細繩下端,由靜止開始沿豎直方向運動,運動過程中物體的機械能E與物體通過路程x的關係圖象...
問題詳情:
如圖*所示,一物體懸掛在細繩下端,由靜止開始沿豎直方向運動,運動過程中物體的機械能E與物體通過路程x的關係圖象如圖乙所示,其中0~x1過程的圖象為曲線,x1~x2過程的圖象為直線(忽略空氣阻力).則下列說法正確的是( )
A.0~x1過程中物體所受拉力是變力,且一定不斷減小
B.0~x1過程中物體的動能一定增加
C.x1~x2過程中物體一定做勻速直線運動
D.x1~x2過程中物體可能做勻加速直線運動,也可能做勻減速直線運動
【回答】
A
【解析】
運動中只受重力和拉力,由於除重力之外的其它力做功,等於物體的機械能的變化,即F△x=△E,得F=,所以E-x圖象的斜率的絕對值等於物體所受拉力的大小,由圖可知在0~x1內斜率的絕對值逐漸減小,故在0~x1內物體所受的拉力逐漸減小.故A正確;
0~x1內機械能增加,繩子拉力做正功,物體向上運動,x1~x2內機械能減小,繩子拉力做負功,物體向下運動,則在x1位置處速度為零,初始時刻速度為零,則0~x1過程中物體的速度先增後減,動能一定先增加後減小,選項B錯誤;由於物體在x1~x2內E-x圖象的斜率的絕對值不變,故物體所受的拉力保持不變,因機械能減小,因此拉力方向豎直向上,當拉力等於重力時,物體勻速下降;當拉力小於重力時物體勻加速下降,不可能勻減速下降,選項CD錯誤; 故選A.
點睛:本題是以力和運動、功能關係為命題背景,考查學生應用圖象分析、推理的綜合能力,對運動過程的分析是難點,靠的是定*分析確定運動過程和應用.
知識點:能量守恆定律
題型:選擇題
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