解题思路:重物在AB段做匀加速直线运动,BC段做变加速直线运动,通过1.4s后做匀速直线运动,根据平衡求出物体的质量,再根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,结合速度位移公式求出匀加速运动的位移,通过速度时间公式求出匀加速运动的时间,抓住BC段功率不变,根据动能定理求出BC段上升的位移,从而得出在1.4s内上升的总位移.
A、根据线段AB知,拉力不变,根据牛顿第二定律知,加速度不变,所以重物在速度达到2m/s前做匀加速直线运动.故A正确.
B、根据线段BC知,拉力在变化,根据牛顿第二定律知,加速度在变化.故B错误.
C、物体匀速运动的过程,拉力不变,速度不变,则对应图线上的C点.故C正确.
D、重物在1.4s后做匀速直线运动,此时的拉力为4.0N,知物体的质量为0.4kg,速度在2m/s前做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得,a=
F−mg
m=
6−4
0.4=5m/s2,则速度2m/s前的位移x1=
v12
2a=
4
10m=0.4m,所用的时间t1=
v1
a=
2
5s=0.4s.
在0.4s-1.4s过程中,由图线可知,图线的斜率不变,即拉力的功率不变,P=
1
1
4−
1
6=12W,根据动能定理得,Pt-mgh=
1
2mvc2−
1
2mv12,代入数据解得h=2.75m,则重物由静止开始经过t=1.4s,位移大小为x=0.4+2.75m=3.15m.故D错误.
故选:AC.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题考查动能定理、功率公式及运动学公式,注意正确选择研究过程,做好受力分析,正确选择物理规律求解即可,是道好题.