Question

【題目】如圖所示，質量相等的A、B兩物塊用輕彈簧相連，靜止在同一豎直線上。現用一豎直向上的恒力F作用在物塊A上，使物塊A向上運動，當A的速度剛好為零時，B對地面的壓力恰好為零，則在物塊A向上運動的過程中，下列說法正確的是（　　）

A.恒力F的大小一定等于物塊A和B總重力的大小

B.恒力F的功率先增大后減小

C.從物塊A開始向上運動至速度又減為零時，恒力F做的功等于物塊A機械能的增量

D.物塊A和彈簧組成的系統機械能一直增大

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．當物塊A的速度為0時，物塊B對地面的壓力恰好為0，因此物塊A先向上加速運動后向上減速運動，即物塊A到達最高點時加速度向下，系統處于失重狀態，因此恒力F小于物塊A、B的總重力，故A錯誤；

B．恒力的功率為

物塊A先向上加速運動后向上減速運動，因此恒力F的功率先增大后減小，故B正確；

C．設A、B的質量均為m。初始未加F時，A處于靜止狀，受重力和彈簧的彈力作用，則彈簧的壓縮量為

當A的速度剛好為零時，B處于靜止狀態，受重力和彈簧的彈力作用，則彈簧的伸長量為

則

x1=x2

整個過程彈簧的彈性勢能變化量為零，根據功能關系知，從物塊A開始向上運動至速度又減為零時，恒力F做的功等于物塊A機械能的增量，故C正確；

D．由于恒力F一直做正功，因此物塊A和彈簧組成的系統機械能一直增大，故D正確。

故選BCD。