Question

【题目】在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E﹣x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0～6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________。

Answer 1

【答案】 增加

【解析】试题分析：物体机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的．由于细绳的拉力做功多少，物体的机械能就变化多少，所以E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小．由斜率求出拉力，然后对比与重力大小的关系，分析物体运动性质，再由牛顿第二定律研究加速度，然后根据运动学公式求解x=4m时的速度大小．

除了重力以外的力做的功等于物体机械能变化量，所以细绳的拉力做功等于物体机械能的变化，即，故，所以E-x图象的斜率大小等于物体所受拉力的大小，则得：在0～4m内拉力，即在0~4m内物体做加速运动；在4m～6m内物体所受的拉力，即在4~6m内物体做加速运动，所整个过程中物体一直在做加速运动；根据牛顿第二定律得：物体在0~4m时的加速度，由得物体在x=4m时的速度大小为．