Question

19．如图所示，竖直轻质弹簧，下端固定在地面，上端固定一质量为M的木板，木板上方放一质量为m的物块，木板和物块间不粘连，一竖直向下的力F作用在物块上，整个系统处于静止状态．现在撤去F，木板和物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 物块先处于超重状态，再处于失重状态
• B． 木板对物块做正功，物块的机械能增加
• C． 木板和物块组成的系统机械能守恒
• D． 当木块和物块分离时，弹簧处于自然状态

Answer 1

分析 根据加速度的方向判断物块的状态：加速度向下，处于失重状态；加速度向上，处于超重状态．除了重力以外的力对物体做功引起机械能的变化；当物块速度最大时，物块克服重力做功的功率最大，分析M和m整体的受力情况，判断其运动情况，确定速度最大时弹簧的状态．

解答 解：A、在撤去F，木板和物块向上运动的过程中，弹簧的弹力先大于木板和物块的总重力，后小于总重力，所以木板和物块先向上加速运动，后向上减速运动，加速度先向上后向下，则物块先处于超重状态，再处于失重状态，故A正确．
B、由于木板对物块的支持力一直做正功，由功能原理可知物块的机械能不断增加，故B正确．
C、由于弹簧对木板做正功，所以木板和物块组成的系统机械能增加，故C错误．
D、对于木板和物块组成的系统，当总重力与弹簧的弹力大小相等时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，物块克服重力做功的功率最大，故D错误．
故选：AB．

点评 本题关键在于分析两个物体的受力情况，判断其运动情况．要灵活选择研究的对象，运用牛顿第二定律和功能关系分析．