Question

17．如图1，对离地一定高度的物体施加一个竖直向上的拉力，物体在竖直方向上运动，其速率-时间关系大致图线如图2，以地面为零势能面，忽略空气阻力，物体的机械能随运动距离的变化关系大致图线可能是下图中的 （　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据v-t图象的斜率分析加速度如何变化，由牛顿第二定律分析拉力的变化情况．由功能关系分析E-x的斜率变化情况，即可选择．

解答 解：根据v-t图象的斜率等于加速度，可知，加速度不断减小．
若物体向上运动，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，得 F=mg+ma，可知F不断减小．
F对物体做正功，由功能原理知物体的机械能增大．根据功能关系有：△E=F△x，可知，E-x图象的斜率大小等于拉力，F减小，E-x图象的斜率不断减小，故D图是可能的．
若物体向下运动，由牛顿第二定律得：mg-F=ma，得 F=mg-ma，a减小，可知F不断增大．
F对物体做负功，由功能原理知物体的机械能减少．F增大，E-x图象的斜率不断增大，故C图是可能的．故AB错误，CD正确．
故选：CD

点评 解决本题的关键要掌握功能原理，知道E-x图象的斜率大小等于拉力，结合牛顿第二定律分析．