题目内容
【题目】如图甲所示,水平地面上的物体在竖直向上的力F的作用下由静止开始运动,在整个向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB段为曲线,其余段为直线。则下列说法正确的是( )
A. 0~x1过程中物体所受的拉力是全过程中的最小值
B. x1~x2过程中,物体加速度的方向一直竖直向上
C. x2~x3过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
D. 0~x3过程中,物体的动能先增大后减小
【答案】D
【解析】试题分析:根据功能关系列式分析知道E-x图象的斜率表示拉力F,由图象的斜率分析拉力的变化,判断加速度的变化,分析物体的运动情况,得到动能的变化,由速度的变化分析物体克服重力做功的功率如何变化.
根据功能关系可得,得,则知E-x图象的斜率表示拉力F,由分析知,在过程中物体所受的拉力最小,且为零,A错误;在过程中拉力F恒定,且大于重力.在过程中,图象的斜率逐渐减小,可知拉力F逐渐减小,直至零,所以拉力F先大于重力,后小于重力,由牛顿第二定律知,加速度向上后向下,B错误;在过程中,拉力为零,物体只受重力,物体向上做匀减速运动,物体克服重力做功的功率一直减小,C错误; 过程中,拉力F先大于重力,后小于重力,物体先向上做匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的加速运动,再做加速度反向逐渐增大的减速运动,总之过程中,物体的速度先增大后减小,即动能先增大后减小,D正确.
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