Question

【题目】质量m=3. 0kg的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经一段时间，拉力做功为W=15.0J，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面，以地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是 ( )

A. 恒定拉力大小为40.0N

B. 球动能Ek=3.0J时的重力势能可能是l2.0J

C. 拉力作用过程球动能增加了15.0J，

D. 球动能Ek=3.0J时的重力势能可能是9.0J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A.设加速上升的加速度为a，经过的时间为t，位移为x，取向上为正，则：

t时刻的速度大小为：

v=at

撤去拉力后，物体经过时间t又回到地面，则有：

解得：

根据牛顿第二定律可得：

解得：

40N，

故A正确；

BD. 根据：W=Fx

可得

x=0.375m，

此时的速度为

m/s，

则动能为：

J，

所以动能等于3J的位置有两个，一个是加速上升过程中，设高度为，则根据动能定理可得：

=3J

解得：

h1=0.3m

则重力势能为：

=9J；

设减速过程动能为3J时的高度为，则根据动能定理可得：

3J

解得：

12J

故BD正确；

C.合外力做的功等于动能变化，拉力作用过程球动能增加了3.75J，故C错误。