Question

如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，由以上信息，可求出的物理量是（　　）

A．木箱的最大速度

B．时间t内拉力的功率

C．时间t内木箱上升的高度

D．木箱和小物体的质量

Answer 1

分析：拉力的功率不变，根据P=Fv可得，物体运动地速度是不断的变化的，木箱停止运动后，小物体做的是竖直上抛运动，根据上升的高度可以求得物体的初速度的大小．

解答：解：A、木箱停止运动之后，小物体做的是竖直上抛运动，上升的高度为木箱的高度L，根据竖直上抛的运动规律可以求得小物体的初速度的大小，即为木箱的最大速度，所以A正确；
B、拉力做的功等于木箱和物体的增加的势能和动能的和，但是由于不知道木箱和物体的质量，所以不能求得拉力做的功的大小，也就不能求出拉力的功率的大小，所以BD错误；
C、在时间t内，根据能量守恒可得，Pt=mgh+

1

2

mv²，当达到最大速度时，F=mg，根据P=Fv=mgv，可得 mgvt=mgh+

1

2

mv²，约掉m得gvt=gh+

1

2

v²，由于g，t都是已知量，v在A中可以求得，所以h可以求得，所以C正确
故选AC．

点评：由于拉力的功率不变，物体的运动的速度是变化的，根据竖直上抛运动可以求得木箱的最大的速度．