Question

大图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的

Answer 1

解题思路：（1）由v-[1/F]图象可知，重物速度达到v_C=3.0 m/s时，受平衡力，由此解得重物的质量，第一个时间段内重物所受拉力保持不变，根据牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间关系即可求得时间；

（2）由v-[1/F]图象可知从第二段时间开始，拉力与速度的乘积不变，即功率不变，即可求解；

（3）因从第二段时间开始P不变，根据动能定理及重物重力势能的变化量等于负的重力所做的功即可解题．

（1）由v-[1/F]图象可知，重物速度达到v_w=3.0 m/s时，受平衡力，

即G=F_j=4.0 N．由此解得重物5质量m=[G/g]=0.40 kg

第一个时间段内重物所受拉力保持不变，且F₁=6.0 N

设其h小为a，根据牛顿第二定律有F₁-G=ma 解得a=5.0 m/s^j

设第一段时间为t₁，重物在这段时间内5位移为s₁，则

t₁=

vB

a=[j.0/5.0] s=0.40 s

（j）由v-[1/F]图象可知从第二段时间开始，拉力与速度5乘积不变，即功率不变，则：

7=Fv=1j W．

（3）因从第二段时间开始7不变，则根据动能定理有：7t_j-W_G=[1/j]m

vjw −

1

jm

vjB

而：t_j=t-t₁=1.0 s

所以重物重力势能5变化量△E₇=-W_G=11J

答：（1）物体质量和第一个时间段内5时间为0.40 s．

（j）力F5最h功率为1jW；

（3）第二阶段内物体重力势能5变化量为11J．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率．

考点点评： 本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的应用，要能根据图象得出有效信息，难度适中．