Question

如圖，穿在足夠長(zhǎng)的水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止�，F(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F₀，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F＝kv（圖中未標(biāo)出）.已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m，且F₀＞μmg。下列說法正確的是（      ）

A．小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

B．小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)

C．小球的最大加速度為F₀/m

D．恒力F₀的最大功率為

 

Answer 1

【答案】

BCD

【解析】

試題分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，受到向右的恒力F₀，豎直向下的重力和豎直向上的力F和支持力F_N，，及向左的摩擦力，初始時(shí)刻小球向右的速度逐漸變大，向上的力F逐漸變大，支持力逐漸變小，摩擦力逐漸變小，加速度逐漸變大，當(dāng)F>mg時(shí)，支持力變?yōu)橄蛳拢?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013082713313042803447/SYS201308271331521356167797_DA.files/image002.png">，速度變大，F=kv變大，向左的摩擦力逐漸變大，加速度變小，直至向左的摩擦力等于向右的拉力，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，計(jì)算得速度，這時(shí)速度最大，恒力F0功率P=mv此時(shí)最大，B選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)正確。小球加速度最大時(shí)，向右摩擦力為0，此時(shí)，C選項(xiàng)正確

考點(diǎn)：受力分析，牛頓第二定律

點(diǎn)評(píng)：該類型題目關(guān)鍵點(diǎn)在于判斷支持力方向的問題，什么時(shí)刻支持力方向發(fā)生改變，加速度如何變化都要理解。該題目還可進(jìn)行改編，變?yōu)閮A斜的桿，這時(shí)需進(jìn)行正交分解在進(jìn)行求解，增加難度。