Question

如圖所示，圖1中一個物體連接一個輕彈簧，在水平恒力F的作用下：當(dāng)水平地面光滑物體勻加速運(yùn)動時，彈簧的長度為l₁；當(dāng)水平地面粗糙物體正好做勻速運(yùn)動時，彈簧的長度為l₂．圖2中，彈簧測力計外殼質(zhì)量為m，所用彈簧與圖1中的相同，掛鉤的質(zhì)量忽略不計，掛鉤吊著一質(zhì)量為m的重物，現(xiàn)用一豎直向上的與圖1中相同大小的力F拉彈簧：如果向上勻加速運(yùn)動，彈簧長度為l₃；如果向下勻加速運(yùn)動，彈簧長度為l₄；下列說法正確的是（ ）

A．l₁＞l₂
B．l₂＞l₃
C．l₁＜l₂
D．l₃＞l₄

Answer 1

【答案】分析：對四種情況下的物體分別受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解出彈簧彈力的表達(dá)式，然后再進(jìn)行討論分析．
解答：解：當(dāng)水平地面光滑物體勻加速運(yùn)動時，彈簧的伸長的長度為△l₁，有F=k?△l₁          ①
當(dāng)水平地面粗糙物體正好做勻速運(yùn)動時，彈簧的伸長的長度為△l₂．有F=k?△l₂                 ②
用一豎直向上的與圖1中相同大小的力F拉彈簧：如果向上勻加速運(yùn)動，彈簧伸長的長度為△l₃，根據(jù)牛頓第二定律，有a==，解得  
如果向下勻加速運(yùn)動，彈簧伸長的長度為△l₄，根據(jù)牛頓第二定律，有a==，解得  
向下加速時，物體質(zhì)量m較大，故△l₄＞△l₃    ③
由①②③得到
△l₁=△l₂＞△l₄＞△l₃
故
l₁=l₂＞l₄＞l₃
故選B．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵分四種情況對物體受力分析，再根據(jù)牛頓第二定律列式求解出彈簧彈力的表達(dá)式進(jìn)行分析討論．