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，如图甲所示。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，如图乙所示。在木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，下述判断正确的是：

A．力F先增大后减小

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先增大后减小

D．两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大

Answer

D

【解析】

试题分析：刚开始，弹簧处于压缩状态，在拉力的作用下物块A匀加速上升时，对A而言：F－mg+kx=ma，则拉力F随x的增大而减小，当弹簧处于拉伸状态时，对A而言：F－mg－kx=ma，则拉力F随x的增大而增大，所以F先减小后增大，选项A错误；弹簧的弹性势能先减小后增大，选项B错误；对物块A而言，它做匀加速直线运动，故速度在增大，动能在增大，它的高度在增加，故它的重力势能在增大，所以动能与重力势能的和一直在增大，选项C错误；对整个系统而言，拉力F对它做功，故系统的机械能一直在增大，选项D正确。

考点：功能关系，匀加速直线运动。