Question

如圖所示，物體P與豎直放置的輕質彈簧相連處于靜止狀態，現對P施一豎直向上的拉力F，使其向上運動至彈簧恢復原長的過程中（　　）

A．力F對物體做的功等于物體動能的增量

B．力F對物體做的功等于物體動能和重力勢能的增量之和

C．力F與彈簧力對物體做功之和等于物體動能和重力勢能的增量之和

D．力F做的功等于整個系統機械能的增量

Answer 1

分析：物體上升過程中，受到重力、彈力和拉力三個力作用，三個力均對物體做功，根據動能定理，可研究拉力F做功與能量變化的關系．

解答：解：設力F做功為W₁，物體克服重力做功為W₂，彈力對物體做功為W₃．動能增量為△E_K，重力勢能增量為△E_P1，彈性勢能增量為△E_P2
   A、根據動能定理，合力做功等于動能的增量．由于重力、彈力做功，力F對物體做的功不等于物體動能的增量．故A錯誤．
   B、C根據動能定理，W₁-W₂+W₃=△E_K，得到W₁=W₂-W₃+△E_K由于W₂=△E_P1，則W₁+W₃=△E_P1+△E_K，即力F做功與克服彈力做功之和等于物體動能和重力勢能的增量之和．故B錯誤、C正確． 　
   D、由于W₃=-△E_P2，則得到式W₁=△E_P1+△E_K+△E_P2=△E，力F做的功等于整個系統機械能的增量．故D正確．
故選CD

點評：本題著重考查對功能關系的理解：功是能量轉化的量度．常常用到下列幾對功能關系：重力做功與重力勢能變化、合力做功與動能變化、彈力做功與彈性勢能變化，除重力、彈力以外做功與機械能變化的關系，這是一一對應的關系，不能搞錯．