Question

18．如圖甲所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體受到一個(gè)沿斜面向上的變力F作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能E隨路程x的變化關(guān)系如圖乙所示，其中0-x_l、x₂-x₃過程的圖線是曲線，x₁-x₂過程的圖線為平行于x軸的直線，且x=0處曲線的切線斜率與x=x₂處曲線的切線斜率相等．則下列說法中不正確的是（　�。�

• A． 物體一直沿斜面向上運(yùn)動(dòng)
• B． 在0-x₁過程中，物體的加速度大小先減小后增大
• C． 在x₁-x₂過程中，物體的重力勢能一直在增加
• D． 在x₂-x₃過程中，物體先失重后超重

Answer 1

分析 根據(jù)功能關(guān)系：除重力以外其它力所做的功等于機(jī)械能的增量，機(jī)械能與位移圖線的斜率表示拉力．當(dāng)機(jī)械能守恒時(shí)，拉力等于零，通過拉力的變化判斷其加速度的變化．結(jié)合圖象可判定各個(gè)選項(xiàng)．

解答 解：A、由圖可知，機(jī)械能先增大后減小，故力先向上正功，后向下做負(fù)功，因此物體開始向上運(yùn)動(dòng)，后來向下運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．
B、在0-x₁過程中，可知F逐漸減小，開始時(shí)候拉力大于重力沿斜面的分力，后來拉力小于重力沿斜面的分力，最后減小為零，故可知物體的加速度大小先減小后增大，故B正確．
C、在x₁-x₂過程中物體的機(jī)械能守恒，重物可能先上升后下降，物體的重力勢能先增加后減�。�故C錯(cuò)誤．
D、物體在傾角為θ的光滑斜面上，x₁-x₂過程中物體的機(jī)械能守恒，說明拉力是0，物體向上做減速運(yùn)動(dòng)．若在x₂的位置，物體仍然向上運(yùn)動(dòng)，則在x₂的機(jī)械能開始減小，說明拉力的方向向下，物體的加速度的方向向下，一定處于失重狀態(tài)；當(dāng)物體開始向下滑動(dòng)時(shí)，物體的機(jī)械能減小，則說明拉力的方向向上，物體向下做加速運(yùn)動(dòng)一定處于失重狀態(tài)．
若在x₂的位置，物體已經(jīng)開始向下運(yùn)動(dòng)，則在x₂-x₃過程中物體的機(jī)械能減小，說明拉力的方向向上，物體在x=x₂處曲線的切線斜率與x=0處曲線的切線斜率相等，則拉力大于重力向下的分力，物體向下做減速運(yùn)動(dòng)，一定處于超重狀態(tài)．
有上分析可知，物體在x₂-x₃過程中，可能一直是失重狀態(tài)，有可能一開始是超重狀態(tài)．不可能是先失重后超重．故D錯(cuò)誤．
該題選擇不正確的，故選：ACD．

點(diǎn)評 該題的關(guān)鍵是要知道機(jī)械能與位移圖線的斜率表示拉力，由此可以打開題目，進(jìn)行分析．