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質量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧拴接,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,下列說法錯誤的是(設此過程彈簧始終處于彈性限度內)( 。
分析:A壓著彈簧處于靜止狀態(tài),當力F作用在A上,使其向上勻加速直線運動,導致彈簧的彈力發(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)的機械能與彈簧的彈性勢能之和增加,從而可根據(jù)彈簧的彈性勢能來確定木塊的機械能如何變化,以及系統(tǒng)的機械能如何變化.
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。贸隼σ恢痹龃,故A正確;
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錯誤;
C、在上升過程中由于物體A做勻加速運動,所以物體A的速度增大,高度升高,則木塊A的動能和重力勢能之和增大,故C錯誤;
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)的機械能一直增大.故D錯誤;
本題選錯誤的,故選:BCD
點評:考查牛頓第二定律、機械能守恒定律的條件、彈力做功與彈性勢能的變化關系.可知當除重力或彈力以外的力做功,若做正功,則機械能增加;若做負功,則機械能減。
練習冊系列答案
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