Question

【題目】如圖所示,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P(不拴接),系統處于靜止狀態。現用豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動，則在彈簧恢復原長前,下列說法正確的是(　　)

A. 拉力F與彈簧的壓縮量成正比 B. 拉力F逐漸增大

C. 彈簧剛要恢復原長時,拉力F可能為零 D. 拉力F做的功等于物塊增加的機械能

Answer 1

【答案】B

【解析】

以物塊P為研究對象，分析受力情況，根據牛頓第二定律得出F與物塊P的位移x的關系式。

A、B項：設物塊P的質量為m，加速度為a，靜止時彈簧的壓縮量為x0，彈簧的勁度系數為k，

由力的平衡條件得，mg=k x0，

以向上為正方向，木塊的位移為x時彈簧對P的彈力：F1=k（x0-x），

對物塊P，由牛頓第二定律得，F+F1-mg=ma，

由以上式子聯立可得，F=k x+ma。

可見F與x是線性關系，但不是成正比，且F隨著x的增大而增大，故A錯誤，B正確；

C項：由A、B項分析可知，彈簧剛要恢復原長時，F=ma，故C錯誤；

D項：拉力F做的功與彈簧彈力做功的總和等于物塊增加的機械能，故D錯誤。

故應選：B。