Question

【題目】如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m=1kg的物塊在恒定拉力F作用下從與鐵釘接觸處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊鐵釘后兩者一起向下運(yùn)動(dòng)。若以初始狀態(tài)物塊與鐵釘接觸處為零勢(shì)能點(diǎn)，物塊上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。撞擊前不計(jì)所有摩擦和空氣阻力，已知鐵釘?shù)馁|(zhì)量為0.2kg，g=10m/s2．則

A.物塊在F作用下向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

B.物塊上升過(guò)程的最大速度為

C.物塊上升到高度處拉力F的瞬時(shí)功率為12W

D.鐵釘被撞擊后瞬間速度大小為

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．除重力之外其它力做的功等于機(jī)械能的增加，即△E=F△h，所以：

F==N=12N

根據(jù)牛頓第二定律可得：

a==2m/s2

故A符合題意。

B．物體上升1m高度時(shí)速度最大，根據(jù)速度位移關(guān)系可得：

v==m/s=2m/s

故B不符合題意。

C．物塊上升到0.25m高度處時(shí)速度為：

v1===1m/s

拉力F的瞬時(shí)功率為

P=Fv1=12W

故C符合題意。

D．物體撞擊鐵定前的速度為v0，全過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得：Fh=，代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s

碰撞過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：mv0=（m+m′）v共，代入數(shù)據(jù)解得：

v共= m/s

故D不符合題意。