Question

质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动．从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内 ）（　　）

• A、力F一直增大
• B、弹簧的弹性势能一直减小
• C、木块A的动能和重力势能之和一直增大
• D、两木块A、B和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小

Answer 1

分析：A压着弹簧处于静止状态，当力F作用在A上，使其向上匀加速直线运动，导致弹簧的弹力发生变化，根据牛顿第二定律分析力如何变化．
在A上升过程中，弹簧从压缩到伸长，所以弹簧的弹性势能先减小后增大．在上升过程中由于除重力与弹力做功外，还有拉力做功，所以系统的机械能与弹簧的弹性势能之和增加，从而可根据弹簧的弹性势能来确定木块的机械能如何变化，以及系统的机械能如何变化．

解答：解：
A、最初弹簧被压缩，A物体受到竖直向上的弹力等于重力，由于A物体做匀加速直线运动，对A受力分析，开始阶段弹簧对A施加向上的支持力，由牛顿第二定律得：
  F-mg+kx=ma，则得F=mg-kx+ma，x减小，F增大；
后来弹簧伸长，对A有向下的拉力，则有：F-mg-kx=ma，则得F=mg+kx+ma，x增大，F增大；所以F一直增大，故A正确．
B、在A上升过程中，弹簧从压缩到伸长，所以弹簧的弹性势能先减小后增大，故B错误；
C、在上升过程中由于物体A做匀加速运动，所以物体A的速度增大，高度升高，重力势能也增大，则木块A的动能和重力势能之和增大，故C正确；
D、在上升过程中，除重力与弹力做功外，还有拉力做正功，所以两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大．故D错误；
故选：AC．

点评：本题关键要能根据牛顿第二定律分析A的受力情况，运用机械能守恒定律的条件、弹力做功与弹性势能的变化关系分析能量的变化情况．