填空题4.0分
物理

26.地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动,力F随高度x的变化关系如图所示,物体能上升的最大高为h,h         ,加速度的最大值为      。

正确答案及相关解析

正确答案

0或h;

解析

据题意,从图可以看出力F是均匀减小的,可以得出力F随高度x的变化关系:,而,可以计算出物体到达h处时力;物体从地面到h处的过程中,力F做正功,重力G做负功,由动能定理可得:,而,可以计算出:,则物体在初位置加速度为:,计算得:;当物体运动到h处时,加速度为:,而,计算处理得:,即加速度最大的位置是0或h处。

考查方向

牛顿第二定律

解题思路

因外力在均匀的减小,所以利用对称性结合物体的运动特点可知何时物体的加速度最大;

先利用几何关系求得在物体最大高度的过程中的外力的平均值,在该过程中,外力的功等于克服重力所做的功,由此先表示出物体的质量,再利用牛顿第二定律列式,即可解得加速度的最大值.

易错点

首先要求学生要一定的分析能力,会用平均的思想来思考解答问题.同时要注意运动过程的对称性,结合数学知识进行相关的计算.再者就是会用平均的思想来分析力做功的问题.

知识点

竖直上抛运动 牛顿第二定律