Question

20．如圖甲所示，水平地面上的物體在豎直向上的力F的作用下由靜止開始運動，在整個向上運動的過程中，其機械能E與位移x的關系如圖乙，其中AB段為曲線，其余段為直線．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 0～x₁過程中物體所受的拉力是全過程中的最小值
• B． x₁～x₂過程中，物體加速度的方向一直豎直向上
• C． x₂～x₃過程中，物體克服重力做功的功率一直增大
• D． 0～x₃過程中，物體的動能先增大后減小

Answer 1

分析 根據功能關系列式分析知道E-x圖象的斜率表示拉力F，由圖象的斜率分析拉力的變化，判斷加速度的變化，分析物體的運動情況，得到動能的變化，由速度的變化分析物體克服重力做功的功率如何變化．

解答 解：A、根據功能關系可得：△E=F△x，得 F=$\frac{△E}{△x}$，則知E-x圖象的斜率表示拉力F，由分析知，在x₂～x₃過程中物體所受的拉力最小，且為零，故A錯誤；
B、在0～x₁過程中拉力F恒定，且大于重力．在x₁～x₂過程中，圖象的斜率逐漸減小，可知拉力F逐漸減小，直至零，所以拉力F先大于重力，后小于重力，由牛頓第二定律知，加速度向上后向下，故B錯誤．
C、在x₂～x₃過程中，拉力為零，物體只受重力，物體向上做勻減速運動，物體克服重力做功的功率一直減小，故C錯誤．
D、0～x₃過程中，拉力F先大于重力，后小于重力，物體先向上做勻加速運動，然后做加速度逐漸減小的加速運動，再做加速度反向逐漸增大的減速運動，總之0～x₃過程中，物體的速度先增大后減小，即動能先增大后減小，故D正確；
故選：D

點評 分析清楚圖象的物理意義，明確E-x圖象的斜率等于拉力是正確解題的前提與關鍵，能通過分析物體的受力情況判斷物體的運動情況．