Question

11．一质量为0.5kg的物体受到一竖直方向拉力F的作用向上做直线运动，假定物体开始时所在平面为零势能面，机械能E随位移h的变化规律如图所示，若h上升到3.5m后撤去拉力F（整个过程空气阻力不计），下列关于物体的运动情况的说法正确的是（　　）

• A． 0.5m～2.5m过程，物体做匀速直线运动
• B． 2.5m～3m过程，物体的加速度为g
• C． 2.5m～3m过程，物体做匀速直线运动
• D． 物体能上升到的最大高度为4m

Answer 1

分析 分析图象，根据图象可明确机械能的变化规律，根据机械能的变化情况可明确物体的运动情况，从而求出加速度的变化情况；再根据3.5m处的机械能可求得动能，再对此后过程由机械能守恒定律可求得上升的最大高度．

解答 解：A、0.5m～2.5m过程，物体的机械能均匀增加，则说明物体在恒力的作用下向下做匀速直线运动；故A正确；
B、2.5m～3m过程，物体的机械能保持不变，故说明物体不受外力做功，物体只受重力，故物体的加速度为g；故B正确；C错误；
D、撤去拉力后，物体向上运动，此时机械能为20J；此时物体的重力势能E_P=mgh=0.5×10×3.5=17.5J； 则动能E_K=20-17.5=2.5J； 则由机械能守恒定律可知，物体还能上升的高度h=$\frac{{E}_{k}}{mg}$=$\frac{2.5}{5}$=0.5h；故物体能上升的最大高度为4m；故D正确；
故选：ABD．

点评 本题考查机械能守恒的应用与图象问题的结合问题，此题分析图象是解题的关键，要掌握图象的正确分析方法，并能和机械能守恒定律等相结合分析求解．