Question

9．如图所示，轻弹簧上端固定，下端系一物体，物体在A处时，弹簧处于原长状态．现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，此过程中，手的支持力对物体所做的功的绝对值为W．不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有（　　）

• A． 手对物体做的一定是正功
• B． 物体重力势能减小量可能小于W
• C． 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W
• D． 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W

Answer 1

分析 根据手对物体的作用力方向与位移方向的关系判断手对物体做功的正负．物体在B为平衡位置mg=kh，根据功能关系分析能量变化情况．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时动能最大，由动能定理求B处的动能．

解答 解：A、在B处弹簧的拉力与物体的重力大小相等，所以在此过程中，手对物体的作用力方向向上，与位移方向相反，则手对物体做的一定是负功，故A错误．
B、重物在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W_弹，根据动能定理知 mgh-W-W_弹=0，即有mgh=W+W_弹，故物体重力势能减小量一定大于W，故B错误；
C、由于手对物体做功为-W，根据功能原理可知，物体与弹簧组成的系统机械能增加量为-W，故C错误．
D、由动能定理知 mgh-W-W_弹=0．
若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时动能最大，重物从静止下落到B的过程中，根据动能定理，有：mgh-W_弹=E_k，解得，物体到达B处时的动能为 E_k=W，故D正确．
故选：D

点评 本题是含有弹簧的类型，关键要正确分析能量有几种形式，以及能量是如何转化的，运用功能关系和动能定理进行研究．