题目内容
如图甲所示是一打桩机的简易模型．质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度．物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示．不计所有摩擦，g取10m/s2．（ ）| A、拉力F的大小为12N | B、物体上升1.0m处的速度为2m/s | C、撤去F后物体上升时间为0.1s | D、物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率12W |
分析：（1）动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出撞击钉子所需时间．
（2）求出高度为0.25m时物体的速度及拉力大小，然后由P=Fv可以求出拉力的功率．
（2）求出高度为0.25m时物体的速度及拉力大小，然后由P=Fv可以求出拉力的功率．
解答：解：A、由图象可知，物体上升到h1=1m时物体的机械能：
mgh1+
mv12=12J，解得v1=2m/s，故A正确；
B、由匀变速运动的速度位移公式可得：
v2-v02=2ah，加速度a=
=
=2m/s2，
由牛顿第二定律得：F-mg=ma，
解得：F=m（g+a）=1×（10+2）=12N，故B正确；
C、撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，
-h1=v1t-
gt2，解得t=
s，故C错误；
D、由功能关系可得：F△h=△E，
物体上升h1=1m时，△E=12J，则拉力F=12N；
由牛顿第二定律可得：F-mg=ma，
由匀变速运动的速度位移公式可得：
v22-0=2ah2，h2=0.25m，
此时拉力的瞬时功率P=Fv2，
解得P=12W，故D正确；
故选：ABD．
mgh1+
| 1 |
| 2 |
B、由匀变速运动的速度位移公式可得：
v2-v02=2ah，加速度a=
| ||||
| 2h1 |
| 22-02 |
| 2×1 |
由牛顿第二定律得：F-mg=ma，
解得：F=m（g+a）=1×（10+2）=12N，故B正确；
C、撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，
-h1=v1t-
| 1 |
| 2 |
| ||
| 5 |
D、由功能关系可得：F△h=△E，
物体上升h1=1m时，△E=12J，则拉力F=12N；
由牛顿第二定律可得：F-mg=ma，
由匀变速运动的速度位移公式可得：
v22-0=2ah2，h2=0.25m，
此时拉力的瞬时功率P=Fv2，
解得P=12W，故D正确；
故选：ABD．
点评：物体动能与势能之和是物体的机械能，分析清楚图象，应用牛顿第二定律、运动学公式、功率公式等知识即可正确解题．
练习册系列答案
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