Question

豎直放置的輕彈簧上，上端與質(zhì)量為3kg的物塊B相連接．另一個質(zhì)量為1kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達(dá)最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功及彈簧回到原長時B的速度大小分別是（g=10m/s²）（ ）

A．12J   2m/s
B．0   2m/s
C．0  0
D．4J   2m/s

Answer 1

【答案】分析：首先要了解AB在什么位置分離，AB分離的直接原因是A的速度大于B的速度，由此可以知道當(dāng)AB經(jīng)過彈簧原長時彈簧開始對B施加向下的力，導(dǎo)致B向下的加速度大于g，
因此表現(xiàn)為AB分離．所以在原長時AB具有共速的速度和加速度．
A上升到最高點，B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長，所以彈簧彈力對B做的功為零．
A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達(dá)最高點，根據(jù)運動學(xué)公式求出分離時A的速度．
從A、B分離到A上升到最高點的過程中，根據(jù)動能定理研究B求解．
解答：解：A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達(dá)最高點，
根據(jù)豎直上拋運動知識可得，A、B脫離的瞬間他們的速度為2 m/s，且此時彈簧正在自然長度處，
此后A豎直上拋，B先到最高點再到達(dá)彈簧的自然長度，所以A、B分離時彈簧正在自然長度處，A上升到最高點彈簧恰好為原長，所以這個過程中彈簧彈力對B做的功為零．
從A、B分離到A上升到最高點的過程中，根據(jù)動能定理研究B得
該過程中合力做功為零，所以動能變化也為零，即彈簧回到原長時B的速度大小是2m/s．
故選B．
點評：該題要清楚AB分離時運動的特征．即A、B具有共同的速度和加速度，并且彈簧正在自然長度處．