Question

【題目】如圖甲所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一個質量為m的物體受到一個沿斜面向上的變力F作用，由靜止開始運動。物體的機械能E隨路程x的變化關系如圖乙所示，其中0～x1、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處曲線的切線斜率絕對值相等。則下列說法中正確的是（ ）

A．物體一直沿斜面向上運動

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，物體先超重后失重

Answer 1

【答案】BD

【解析】

試題分析：由圖可知，機械能先增大后減小，故力先向上正功，后向下做負功，因此物體開始向上運動，后來向下運動，故A錯誤．在0-x1過程中，可知F逐漸減小，開始時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．在x1-x2過程中物體的機械能守恒，重物可能先上升后下降，物體的重力勢能先增加后減小．故C錯誤．物體在傾角為θ的光滑斜面上，x1-x2過程中物體的機械能守恒，說明拉力是0，物體向上做減速運動．若在x2的位置，物體仍然向上運動，則在x2的機械能開始減小，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；當物體開始向下滑動時，物體的機械能減小，則說明拉力的方向向上，物體向下做加速運動一定處于失重狀態．若在x2的位置，物體已經開始向下運動，則在x2-x3過程中物體的機械能減小，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，物體向下做減速運動，一定處于超重狀態．隨著斜率的減小，故拉力減小當拉力小于重力沿斜面向下的分量時，物體的加速度向下，故物體向下做加速度運動，處于失重狀態，故在x2～x3過程中，物體先超重后失重．故D正確．故選BD．