Question

如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0～x₁过程的图象为曲线，x₁～x₂过程的图象为直线（忽略空气阻力）。则下列说法正确的是（  ）

A．0～x₁过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小

B．0～x₁过程中物体的动能一定先增加后减小，最后为零

C．x₁～x₂过程中物体一定做匀速直线运动

D．x₁～x₂过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动

Answer

AB

【解析】

试题分析：运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功，等于物体的机械能的变化，即，得，所以图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在内斜率的绝对值逐渐减小，故在内物体所受的拉力逐渐减小，故A正确；如图可知内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，在位置处速度为零，初始时刻速度为零，B正确；由于物体在内图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，物体可能做匀加速直线运动，如果拉力等于物体所受的重力，物体可能做匀速直线运动，故CD错误。

考点：动能定理的应用，功能关系

【名师点睛】物体的机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的。由于除重力和细绳的拉力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，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。本题是以力和运动、功能关系为命题背景，考查学生应用图象分析、推理的综合能力，对运动过程的分析是难点，靠的是定性分析确定运动过程和应用。