Question

9．如图所示，质量为2kg的物体静止在地面上，轻质弹簧的下端与物体相连．用大小为24N的恒力F作用在弹簧的上端，则物体上升1m的过程中（g=10m/s²）（　　）

• A． 物体的重力势能增加20J
• B． F做的功为24J
• C． 弹簧的弹性势能增加量为20J
• D． 系统的机械能增加量为24J

Answer 1

分析 根据物体上升的高度求出重力势能增加量，由功能关系分析力F做的功与重力势能增加量的关系，并确定物体和弹簧组成的系统机械能的增加量．

解答 解：A、物体上升的高度 h=1m，则物体的重力势能增加量为：△E_p重=mgh=2×10×1J=20J，故A正确．
B、物体上升1m的过程中，由于弹簧要伸长，所以F的作用点上升的高度大于1m，则力F做的功为：W_F=Fs＞Fh=24×1J=24J，故B错误．
C、弹簧由原长到伸长，弹性势能是增加的，但由于弹簧伸长量不能确定，所以不能确定弹簧的弹性势能增加量．故C错误．
D、力F做的功大于24J，根据功能原理可知，物体和弹簧组成的系统机械能增加量大于24J．故D错误．
故选：A

点评 解决本题时，要注意弹簧发生形变时具有弹性势能，运用功能原理分析知道，力F做的功等于系统机械能的增加量．