Question

11．水平地面上一個靜止的物體在如圖所示的拉力F作用下沿豎直方向運(yùn)動，不計空氣阻力，以水平地面為零重力勢能面，v表示物體的速度，P表示拉力的功率，E_p表示物體的重力勢能，E表示物體的機(jī)械能，下列關(guān)于這些物理量隨時間t或位移x變化的圖象中可能正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 對物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求的加速度，結(jié)合拉力的變化判斷出加速度的變化，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式判斷速度的變化，由P=Fv 判斷功率的變化
結(jié)合物體的運(yùn)動判斷出重力勢能和機(jī)械能的變化

解答 解：A、物體在0-t₀段，由牛頓第二定律可知$a=\frac{F-mg}{m}$，拉力恒定，加速度恒定，由v=at可知，速度與時間成正比，從t₀-t₁階段，加速度$a=\frac{F-mg}{m}$，由于拉力減小，故加速度先減小，后反向增大，向上先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動然后反向加速運(yùn)動，故A錯誤；
B、拉力的功率P=Fv，在0-t₀階段，功率逐漸增大，在t₀-t₁階段功率先增大后減小，故B錯誤；
C、物體在上升過程中，由于先加速后減速運(yùn)動，但拉力一直做正功，故重力勢能隨高度的增加而增加，想線性關(guān)系．故C錯誤；
D、在整個過程中拉力始終向上，故拉力做正功，物體的機(jī)械能隨高度的最大而增加，故D正確
故選：D

點(diǎn)評 本題主要考查了物體在拉力作用下的運(yùn)動過程，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和重力勢能的公式即可判斷