Question

如图甲所示是一打桩机的简易模型．质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入2cm深度，且物体不再被弹起。若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上身高度h的关系图像如图乙所示。撞击前不计所有摩擦，钉子质量忽略不计，则（　　）

A.物体上升过程的加速度为12m/s²

B.物体上升过程的最大速度为2m/s

C.物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率为10W

D.钉子受到的平均阻力为600N

Answer

B

【解析】

AB. 物体上升1m高度时的机械能

即：

解得物体上升过程中最大速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式得：

可知物体上升过程的加速度为：

故A错误，B正确；

C. 根据速度位移公式得：

解得：

根据牛顿第二定律得：

解得：

则拉力F的瞬时功率为：

故C错误；

D. 根据机械能守恒得，物体与钉子接触时的动能为12J，根据能量守恒得：

代入数据得：

故D错误；

故选B。