题目内容
用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则( )A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大
B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大
C.两过程中拉力的功一样大
D.上述三种情况都有可能
解析:重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma,
所以有F1=m(g+a),则拉力F1所做的功W1=F1s1=m(g+a)·at2=m(g+a)at2
匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移s2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·s2=mgat2.
比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系.
若a>g时,(g+a)>g,则W1>W2
若a=g时,(g+a)=g,则W1=W2
若a<g时,(g+a)<g,则W1<W2
因此选项A、B、C的结论均可能出现.故应选D.
答案:D
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