Question

如图所示，质量为2kg的物体与弹簧相连，弹簧的另一端固定在水平面上，物体原来处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，经0.4s弹簧刚好恢复到原长，此时物体的速度大小为2m/s，设整个过程弹簧始终在弹簧性限度内，取g=10m/s²．则（　　）

A、在0～0.4s内拉力对物体做的功为4J

B、在0～0.4s内拉力的最大功率为60W

C、t=0.2s时刻拉力大小为25N

D、在0～0.4s内拉力做的功等于弹簧弹力对物体做的功

Answer 1

分析：根据动能定理判断在0～0.4s内拉力对物体做功的大小，在0～0.4s内，因为物体做匀加速直线运动，知弹簧恢复原长时拉力最大，此时的速度最大，则功率最大，根据P=Fv求出0～0.4s内拉力的最大功率．

解答：解：A、根据动能定理得：WF-mgh+W弹=

1

2

mv2=4J，因为弹力做功与重力做功的大小不等，则拉力做功不等于4J．故A错误．
B、在0～0.4s内，当弹簧恢复原状时，拉力最大，F-mg=ma，a=

v

t

=

2

0.4

=5m/s2，则F=mg+ma=30N，则最大功率P=Fv=60W．故B正确．
C、t=0.2s时的弹簧弹力无法求出，根据牛顿第二定律，求不出拉力的大小．故C错误．
D、无法判断拉力做功和弹簧弹力做功的大小．故D错误．
故选B．

点评：本题综合考查了动能定理、功能关系、牛顿第二定律，综合性较强，对学生能力的要求较高，是一道难题．