Question

2．一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物
体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～s₁过程的图象为曲线，s₁～
s₂过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（　　）
①0～s₁过程拉力必定是变力，s₁～s₂过程拉力必定是恒力
②0～s₁过程加速度减小，s₁～s₂过程加速度不变
③整个过程拉力均在做负功，做负功的大小为E₀-E₂
④整个过程物体的动能不可能在增大．

• A． ①②④
• B． ①③
• C． ①②
• D． ①②③

Answer 1

分析 由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，所以E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动；如果拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，可以知道物体的动能不断增大．

解答 解：①由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，所以有△E=F△s，则E-s图象斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在0～s₁内斜率的绝对值逐渐增大，故在0～s₁内物体所受的拉力逐渐增大．在s₁～s₂内，E-x图象斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变．故①正确．
②物体由静止开始沿竖直方向向下运动，则在在0～s₁内物体所受的拉力小于重力，拉力增大，则合力增大，加速度增大．s₁～s₂过程拉力不变，合力不变，加速度不变，故②正确．
③由于物体的机械能一直减少，所以由功能关系可知，整个过程拉力均在做负功，做负功的大小为E₀-E₂．故③正确．
④物体在0～s₁内开始阶段，物体所受的拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，动能不断增大．故④错误．
故选：D

点评 本题根据功能关系分析时，要抓住两点：一是除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少；二是E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小．