Question

質量均為m的兩木塊A、B與一輕彈簧拴接，靜置于水平地面上，如圖（a）所示．現用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動，如圖（b）所示．從木塊A開始做勻加速直線運動到木塊B將要離開地面時的這一過程，下列說法正確的是（設此過程彈簧始終處于彈性限度內）（ ）
A．力F先增大后減小
B．彈簧的彈性勢能先減小后增大
C．彈簧對A木塊彈力的變化量大小為2mg
D．兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統的機械能先增大后減小

Answer 1

【答案】分析：彈簧開始處于壓縮狀態，之后處于拉伸狀態，它的彈力大小和方向是不斷變化的，因而外力F的值也是不斷變化的，彈簧的彈性勢能以及系統的機械能的變化要劃分過程慢慢加以分析．
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動，對A受力分析，列出牛頓第二定律解出對應的表達式；當B物體要離開地面時地面的支持力為零，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，再列出牛頓第二定律即可解出此所需的拉力F大小．得出拉力一直增大，故A錯誤；
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、最初彈簧被壓縮，A物體受到豎直向上的彈力等于重力mg，當B物體要離開地面時地面的支持力為零，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mg，所以彈簧對A木塊彈力的變化量大小為2mg，故C正確；
D、外力F對A、B和輕彈簧組成的系統做正功，由功能關系得，系統的機械能一直增大，故D錯誤．
故選BC
點評：彈簧的彈力和彈性勢能均與形變量有關，形變有壓縮和拉伸兩種情形，要注意加以區分；功是能量轉化的量度，一種功總是與一種能相聯系，要具體情況具體分析．