Question

6．如圖所示，物體A和B的質(zhì)量為m，它們通過(guò)一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，開始時(shí)B放在地面上，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用手通過(guò)細(xì)繩緩慢地將A向上提升距離為L(zhǎng)₁時(shí)，B剛要離開地面，此過(guò)程手做功為W₁；若將A加速向上提起，A上升的距離為L(zhǎng)₂時(shí)，B剛要離開地面，此時(shí)A的速度為v，此過(guò)程手做功為W₂，彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，則（　�。�

• A． L₁=L₂=$\frac{mg}{k}$
• B． W₂＞W(wǎng)₁
• C． W₁=mgL₁
• D． W₂=mgL₂+$\frac{m{v}^{2}}{2}$

Answer 1

分析 B剛要離開地面時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等，則分別對(duì)兩過(guò)程由動(dòng)能定理列式可得出外力做功的大小及關(guān)系．

解答 解：A、開始時(shí)A壓縮彈簧，形變量為x=$\frac{mg}{k}$；要使B剛要離開地面，則彈力應(yīng)等于B的重力，即kx=mg
故形變量x=$\frac{mg}{k}$，故兩次物體上升的高度應(yīng)為2$\frac{mg}{k}$；故A錯(cuò)誤；
當(dāng)緩慢上提時(shí)，A物體的動(dòng)能不變，提升過(guò)程中有拉力、重力做功；
因開始時(shí)彈簧壓縮，B被拉起時(shí)伸長(zhǎng)，并且壓縮時(shí)的形變量也為$\frac{mg}{k}$，故在提起的過(guò)程中彈力不做功；
由動(dòng)能定理可知W₁-mgL₁=0；
W₁=mgL₁，故C正確；
當(dāng)加速上提時(shí)，同理可知：
W₂-mgL₂=$\frac{1}{2}$mv₂；
W₂=mgL₂+$\frac{1}{2}$mv²；
故W₂＞W(wǎng)₁； 故BD正確；
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題對(duì)學(xué)生要求較高，在解題時(shí)不但要能熟練應(yīng)用動(dòng)能定理，還要求能分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能找到在拉起物體的過(guò)程中彈力不做功．