Question

9．一质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 前2s内质点处于失重状态
• B． 2s末质点速度大小为4 m/s
• C． 质点所受合外力方向与初速度方向垂直
• D． 质点向下运动的过程中机械能守恒

Answer 1

分析 从图象可知，在竖直方向上做初速度为2m/s，加速度为1m/s²的匀加速直线运动，在水平方向上做速度$\frac{4}{3}$m/s的匀速直线运动．根据加速度的方向确定质点的超失重，根据运动学公式求出2s末水平分速度和竖直分速度，再根据平行四边形定则求出合速度的大小．除重力以外其它力做功等于机械能的增量，根据其它力做功情况确定机械能的变化．

解答 解：A、前2s内质点的加速度竖直向下，处于失重状态，故A正确；
B、2s末速度的竖直分量为4 m/s，而不是速度为4 m/s，故B错误；
C、质点所受合外力方向与加速度方向相同竖直向下，由于初速度有竖直方向的分量，所以，质点所受合外力方向与初速度方向并不垂直，故C错误；
D、质点下降的加速度小于重力加速度，则质点下降过程中受到阻力作用，阻力做负功，机械能不守恒，故D错误．
故选：A．

点评 本题综合考查了超失重、速度时间图象、位移时间图象等知识，综合性较强，对学生的能力要求较高，是一道好题．