Question

質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧栓接，靜置于水平地面上，如圖（a）所示．現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖（b）所示．從木塊A開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開地面時(shí)的過程中，下列說法正確的是（設(shè)此過程彈簧始終處于彈性限度內(nèi) ）（　　）

A、力F先減小后增大

B、彈簧的彈性勢能先減小后增大

C、木塊A的動(dòng)能和重力勢能之和先增大后減小

D、兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小

Answer 1

分析：A壓著彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)力F作用在A上，使其向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致彈簧的彈力發(fā)生變化，則力F也跟著變化，但物體A的合力卻不變．在A上升過程中，彈簧從壓縮到伸長，所以彈簧的彈性勢能先減小后增大．在上升過程中由于除重力與彈力做功外，還有拉力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能與彈簧的彈性勢能之和增加．根據(jù)木塊動(dòng)能和重力勢能的變化判斷木塊機(jī)械能的變化．

解答：解：A、最初彈簧被壓縮，A物體受到豎直向上的彈力等于重力，由于A物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力不變；當(dāng)B物體要離開地面時(shí)地面的支持力為零，彈簧對B物體向上的拉力等于B物體的重力，即彈簧對A物體向下的拉力等于B的重力．在此過程中，彈簧對A的彈力先向上，逐漸減小，然后向下，逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律得，拉力一直增大，故A錯(cuò)誤；
B、在A上升過程中，彈簧從壓縮到伸長，所以彈簧的彈性勢能先減小后增大，故B正確；
C、在上升過程中由于物體A做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以物體A的速度增大，高度升高，則木塊A的動(dòng)能和重力勢能之和增大，故C錯(cuò)誤；
D、在上升過程中，除重力與彈力做功外，還有拉力做正功，所以兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大．故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評：考查牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律的條件、彈力做功與彈性勢能的變化關(guān)系．可知當(dāng)除重力或彈力以外的力做功，若做正功，則機(jī)械能增加；若做負(fù)功，則機(jī)械能減�。�