Question

2．一木箱放在電梯的水平底板上，隨同電梯在豎直方向運動，運動過程中木箱的機械能E與位移x關(guān)系的圖象如圖所示，其中O-x₁過程的圖線為曲線，x₁-x₂過程的圖線為直線，根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（　�。�

• A． O-x₁過程，電梯可能向下運動
• B． x₁-x₂過程，木箱可能處于完全失重狀態(tài)
• C． x₁-x₂過程，電梯一定做勻加速直線運動
• D． O-x₂過程，木箱的動能可能在不斷增大

Answer 1

分析 根據(jù)功能關(guān)系：除重力以外其它力所做的功等于機械能的增量，分析電梯對木箱的做功情況，判斷電梯的運動方向．機械能與位移圖線的斜率表示拉力．當機械能守恒時，拉力等于零，通過拉力的變化判斷其加速度以及動能的變化．

解答 解：A、0-x₁過程中，木箱的機械能增加，說明電梯對木箱做正功，則知電梯一定向上運動，故A錯誤．
B、由功能原理得：△E=F△x，F(xiàn)=$\frac{△E}{△x}$，說明圖象的斜率等于電梯對木箱的支持力，x₁-x₂過程圖線的斜率不變，則知支持力不為零，因此木箱不可能處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤．
C、x₁-x₂過程，由于電梯對木箱的支持力與重力的大小關(guān)系不能確定，所以可能有支持力小于重力，木箱處于失重狀態(tài)，可能支持力等于重力，做勻速運動，也可能支持力大于重力，電梯做勻加速直線運動，故C錯誤．
D、O-x₂過程，木箱可能先做變加速運動，后做勻加速運動，動能一直增大，故D正確．
故選：D

點評 解決本題的關(guān)鍵要掌握功能原理，通過圖線的斜率確定出支持力的變化，分析時要注意條件不明時電梯的運動情況是不確定的．