Question

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用力F拉物體使其豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，剛開(kāi)始時(shí)拉力為F＝10N，運(yùn)動(dòng)4cm后物體恰好脫離彈簧，此時(shí)拉力F＝30N.則下列說(shuō)法中不正確的是(取g＝10m/s2)(　　)

A. 物體的加速度為5m/s2

B. 物體的質(zhì)量為2kg

C. 彈簧做的功為0.5J

D. 物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體機(jī)械能增加了1.2J

Answer 1

【答案】C

【解析】

物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)．由圖讀出x=0時(shí)和x=4cm時(shí)F的值，由這兩個(gè)狀態(tài)，由牛頓第二定律分別列式，聯(lián)立可求得物體的質(zhì)量和加速度．由于合力不變，彈力和拉力都隨位移均勻變化，平均力與位移乘積等于力所做的功，根據(jù)功能關(guān)系，可求機(jī)械能的變化。

AB、初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為0，

當(dāng)x=0時(shí)，當(dāng)施加F時(shí)物體的合力等于此時(shí)F的值為F1=10N，由牛頓第二定律得：F1=ma，

當(dāng)x=4cm時(shí)，拉力F的值為F2=30N，由牛頓第二定律得：F2mg=ma，

聯(lián)立以上兩式可解得：m=2kg，a=5m/s2.故A正確，B正確；

C.初狀態(tài)彈簧彈力T1=mg=20N，末狀態(tài)彈簧彈力為零，彈力隨位移均勻減小，所以上升過(guò)程中彈力做功W1= J=0.4J，故C錯(cuò)誤；

D.初狀態(tài)拉力F1=10N，末狀態(tài)拉力為F2=30N，上升過(guò)程中拉力做功W2= J=0.8J。根據(jù)功能關(guān)系，機(jī)械能增加量△E=W1+W2=1.2J。故D正確。

本題選擇錯(cuò)誤答案，故選：C.