Question

用豎直拉力將重物豎直提起，先是從靜止開始勻加速上升，緊接著勻速上升，再接著勻減速上升到速度為零。如果前后三個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，不計(jì)空氣阻力，三段過程拉力做的功依次為W₁、W₂和W₃,則（   ）

A．W₁可能等于W₂       B．W₁一定大于W₃    

C．W₂可能等于W₃       D．可能有W₁=W₂=W₃

 

Answer 1

【答案】

AB

【解析】因重物在豎直方向上僅受兩個(gè)力作用：重力mg、拉力F．這兩個(gè)力的相互關(guān)系決定了物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．設(shè)勻加速提升重物時(shí)拉力為F1，重物加速度為a，由牛頓第二定律F1－mg=ma，

所以有，則拉力F1所做的功

勻速提升重物時(shí)，設(shè)拉力為F2，由平衡條件有F2=mg，勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2．

比較上述兩種情況下拉力F1、F2分別對(duì)物體做功的表達(dá)式，不難發(fā)現(xiàn)：一切取決于加速度a與重力加速度的關(guān)系．

若a>g時(shí)，

若a=g時(shí)，

若a<g時(shí)，

當(dāng)減速上升時(shí)，拉力較小，位移較小，拉力做的功較小，因此選項(xiàng)A、B、C的結(jié)論均可能出現(xiàn)．故答案應(yīng)選AB