Question

20．如图甲所示，水平地面上的物体在竖直向上的力F的作用下由静止开始运动，在整个向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系如图乙，其中AB段为曲线，其余段为直线．则下列说法正确的是（　　）

• A． 0～x₁过程中物体所受的拉力是全过程中的最小值
• B． x₁～x₂过程中，物体加速度的方向一直竖直向上
• C． x₂～x₃过程中，物体克服重力做功的功率一直增大
• D． 0～x₃过程中，物体的动能先增大后减小

Answer 1

分析 根据功能关系列式分析知道E-x图象的斜率表示拉力F，由图象的斜率分析拉力的变化，判断加速度的变化，分析物体的运动情况，得到动能的变化，由速度的变化分析物体克服重力做功的功率如何变化．

解答 解：A、根据功能关系可得：△E=F△x，得 F=$\frac{△E}{△x}$，则知E-x图象的斜率表示拉力F，由分析知，在x₂～x₃过程中物体所受的拉力最小，且为零，故A错误；
B、在0～x₁过程中拉力F恒定，且大于重力．在x₁～x₂过程中，图象的斜率逐渐减小，可知拉力F逐渐减小，直至零，所以拉力F先大于重力，后小于重力，由牛顿第二定律知，加速度向上后向下，故B错误．
C、在x₂～x₃过程中，拉力为零，物体只受重力，物体向上做匀减速运动，物体克服重力做功的功率一直减小，故C错误．
D、0～x₃过程中，拉力F先大于重力，后小于重力，物体先向上做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度反向逐渐增大的减速运动，总之0～x₃过程中，物体的速度先增大后减小，即动能先增大后减小，故D正确；
故选：D

点评 分析清楚图象的物理意义，明确E-x图象的斜率等于拉力是正确解题的前提与关键，能通过分析物体的受力情况判断物体的运动情况．