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如图所示,在高为L的木箱abcd的底部放有一个小物体Q(可视为质点),现用力F向上拉绳,使木箱由静止开始运动,若保持拉力的功率不变,经过t时间,木箱达到最大速度,这时让木箱突然停止,小物体由于具有惯性会继续向上运动,且恰能达到木箱顶端.若重力加速度为g,空气阻力不计,以下说法正确的是( )

A.木箱即将达到最大速度之前,物体Q处于失重状态
B.木箱突然停止运动时,物体Q处于超重状态
C.木箱的最大速度为
D.由于木箱和小物块的质量未知,故无法确定t时间内木箱上升的高度
【答案】分析:A、拉力的功率不变,速度增大,则拉力减小,木箱做加速度减小的加速运动,当加速度减小到0,速度达到最大,达到最大速度之前有向上的加速度.
B、木箱突然停止运动,物块Q仅受重力,处于完全失重状态.
C、木箱的最大速度等于物体Q离开木箱竖直上抛运动的初速度,根据Q恰能达到木箱顶端,运用运动学公式,求出最大速度.
D、当速度达到最大时,有F=(M+m)g,即M+m=,然后根据动能定律求出木箱上升的高度.
解答:解:A、木箱在达到最大速度前,做加速度逐渐减小的加速运动,加速度的方向向上,所以物体Q处于超重状态.故A错误.
    B、木箱突然停止运动,物块Q仅受重力,处于完全失重状态.故B错误.
    C、木箱的最大速度等于物体Q离开木箱竖直上抛运动的初速度,L=,所以.故C正确.
    D、当速度达到最大时,有F=(M+m)g,则M+m=,根据动能定理得,,解出h.故D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键知道拉力功率不变时,v增大,拉力F减小,根据牛顿第二定律得出木箱做加速度逐渐减小的加速运动,当F═(M+m)g,加速度为0,速度达到最大.
练习册系列答案
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       A.木箱即将达到最大速度之前,物体Q处于失重状态

       B.木箱突然停止运动时,物体Q处于超重状态

       C.木箱的最大速度为

       D.由于木箱和小物块的质量未知,故无法确定t时间内木箱上升的高度

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A.木箱即将达到最大速度之前,物体Q处于失重状态

B.木箱突然停止运动时,物体Q处于超重状态

C.木箱的最大速度为

D.由于木箱和小物块的质量未知,故无法确定t时间内木箱上升的高度

 

 

 

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