Question

如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升．若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中拉力F做的功分別為W₁、W₂，滑塊經(jīng)B、C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為E_KB、E_KC，圖中AB=BC，則一定有（　�。�

• A、W₁＞W(wǎng)₂
• B、W₁＜W₂
• C、滑塊在AB段機(jī)械能改變量大于在BC段機(jī)械能改變量
• D、滑塊在B點(diǎn)動(dòng)能E_KB 大于在C點(diǎn)的動(dòng)能E_KC

Answer 1

分析：根據(jù)功的定義式去判斷兩個(gè)過程中拉力F做功的大小．根據(jù)除了重力以外的力做功等于物體機(jī)械能的變化，分析兩個(gè)過程機(jī)械能改變量的關(guān)系．
分析滑塊的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)受力情況找出滑塊可能出現(xiàn)的情況，判斷通過B、C兩點(diǎn)的動(dòng)能關(guān)系．

解答：解：A、B、滑塊從A→B點(diǎn)和從B→C點(diǎn)的過程中，根據(jù)幾何關(guān)系可知，輕繩與豎直桿的夾角α越來越大．圖中AB=BC，即從A→B的位移等于從B→C的位移．
由于輕繩對滑塊的拉力大小不變，夾角α越來越大，cosα越來越小，故F在豎直方向的分量 Fcosα隨α的增大而減小，根據(jù)功的公式W=Flcosα，可知從A→B過程中繩子對滑塊拉力做的功大于從B→C過程中繩子對滑塊拉力做的功．由于用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，所以繩子對滑塊的拉力做的功與拉力F做的功相等．則得W₁＞W(wǎng)₂，故A正確，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)功能關(guān)系：除了重力以外的力做功等于物體機(jī)械能的變化，因?yàn)閃₁＞W(wǎng)₂，所以滑塊在AB段機(jī)械能改變量大于在BC段機(jī)械能改變量，故C正確．
D、由于在A點(diǎn)由于靜止出發(fā)，可以肯定最初滑塊是加速上升的，也就是說剛開始繩對滑塊拉力的豎直分力要大于滑塊的重力，但由于繩對滑塊拉力的豎直分力是逐漸減小的（對滑塊的拉力大小不變，但與豎直方向的夾角在逐漸增大），B到C的過程繩對滑塊拉力的豎直分力與重力的大小關(guān)系不清楚，所以滑塊的運(yùn)動(dòng)可能是加速的，也可能是減速的，還可能是先加速后減速的（豎直分力小于重力時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)），所以無法確定滑塊在B、C位置哪個(gè)位置的速度大，也就無法確定哪個(gè)位置的動(dòng)能大，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評：這是一道變力做功的創(chuàng)新題，進(jìn)行半定量分析．對于功的大小定性比較，我們可以運(yùn)用功的計(jì)算式去比較．對于不同位置動(dòng)能的大小比較，我們可以通過受力分析（結(jié)合力的變化），分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，是加速還是減速．