Question

【題目】質量m＝1 kg的物體在拉力F作用下從地面由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由落下，撞擊松軟地面并運動了2 cm后停止，且物體不再被彈起。若以地面為零勢能面，物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關系圖像如圖所示。不計撞擊前的所有摩擦， g取10 m/s2。則 (　　)

A. 物體上升過程中的加速度為12 m/s2

B. 物體上升過程中的最大速度為2 m/s

C. 物體上升到0.25 m高度處拉力F的瞬時功率為12 W

D. 物體撞擊地面過程中受到的平均阻力為610 N

Answer 1

【答案】BCD

【解析】由物體上升過程中機械能E與上升高度h的關系圖像可知，物體先勻加速上升后勻減速上升，勻加速過程有，v12＝2a1h，可得E＝m(g＋a1)h，解得勻加速上升的加速度a1＝2 m/s2。勻加速上升的末速度 ，選項B正確。勻減速上升的加速度大小，選項A錯誤。物體勻加速上升，由牛頓第二定律得F－mg＝ma1，解得拉力F＝12 N，物體上升到0.25 m高度處速度，拉力F的瞬時功率為P＝Fv2＝12×1 W＝12 W，選項C正確。物體自由下落，即將撞擊地面時的速度，撞擊地面過程，由動能定理得， ，解得物體受到的平均阻力為f＝610 N，選項D正確,故選BCD.