Question

【題目】如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。質(zhì)量m=1kg的物塊在恒定拉力F作用下從與鐵釘接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊鐵釘后兩者一起向下運動。若以初始狀態(tài)物塊與鐵釘接觸處為零勢能點，物塊上升過程中，機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。撞擊前不計所有摩擦和空氣阻力，已知鐵釘?shù)馁|(zhì)量為0.2kg，g=10m/s2．則

A.物塊在F作用下向上運動的加速度大小為

B.物塊上升過程的最大速度為

C.物塊上升到高度處拉力F的瞬時功率為12W

D.鐵釘被撞擊后瞬間速度大小為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．除重力之外其它力做的功等于機械能的增加，即△E=F△h，所以：

F==N=12N

根據(jù)牛頓第二定律可得：

a==2m/s2

故A符合題意。

B．物體上升1m高度時速度最大，根據(jù)速度位移關(guān)系可得：

v==m/s=2m/s

故B不符合題意。

C．物塊上升到0.25m高度處時速度為：

v1===1m/s

拉力F的瞬時功率為

P=Fv1=12W

故C符合題意。

D．物體撞擊鐵定前的速度為v0，全過程根據(jù)動能定理可得：Fh=，代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s

碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力，動量守恒，根據(jù)動量守恒定律可得：mv0=（m+m′）v共，代入數(shù)據(jù)解得：

v共= m/s

故D不符合題意。