题目内容

质量相等的两木块A、B用一轻弹簧拴接,静置于水平地面上,如图(a)所示.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示.从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程,下列说法错误的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内)(  )
分析:A压着弹簧处于静止状态,当力F作用在A上,使其向上匀加速直线运动,导致弹簧的弹力发生变化,则力F也跟着变化,但物体A的合力却不变.在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大.在上升过程中由于除重力与弹力做功外,还有拉力做功,所以系统的机械能与弹簧的弹性势能之和增加,从而可根据弹簧的弹性势能来确定木块的机械能如何变化,以及系统的机械能如何变化.
解答:解:A、最初弹簧被压缩,A物体受到竖直向上的弹力等于重力,由于A物体做匀加速直线运动,对A受力分析,列出牛顿第二定律解出对应的表达式;当B物体要离开地面时地面的支持力为零,弹簧对B物体向上的拉力等于B物体的重力,即弹簧对A物体向下的拉力等于B的重力,再列出牛顿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正确;
B、在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,故B错误;
C、在上升过程中由于物体A做匀加速运动,所以物体A的速度增大,高度升高,则木块A的动能和重力势能之和增大,故C错误;
D、在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉力做正功,所以两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大.故D错误;
本题选错误的,故选:BCD
点评:考查牛顿第二定律、机械能守恒定律的条件、弹力做功与弹性势能的变化关系.可知当除重力或弹力以外的力做功,若做正功,则机械能增加;若做负功,则机械能减小.
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