Question

水平地面上有一直立的輕質(zhì)彈簧，下端固定\上端與物體4相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖甲所示。現(xiàn)用一豎直向下的力F作用在物體4上,使4向下做一小段勻加速直線動(dòng)（彈簧一直處在彈性限度內(nèi)）如圖乙所示。在此過程中力F的大小與物體向下運(yùn)動(dòng)的距離x間的關(guān)系圖象正確的是

Answer 1

D

解：開始時(shí)物體處于平衡狀態(tài)，物體受重力和彈力，有：mg=kx₁
物體向下勻加速過程，對(duì)物體受力分析，受重力、彈簧向上的彈力、推力F，根據(jù)牛頓第二定律，有
F+mg-F_彈=ma  根據(jù)胡克定律，有F_彈=k（x₁+x）=mg+kx
解得  F=ma-mg+F_彈=ma+kx  故彈力與為x是線性關(guān)系；
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是求解出推力F的一般表達(dá)式，然后根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律列式求解出推力的一般表達(dá)式后分析圖象特點(diǎn)．本題也可以定性分析得到，即推力一定是增加的，剛開始推力不為零．