Question

如图所示,一轻弹簧上、下两端各连接质量均为m的两物块A、B,开始时,系统静止在水平面上,现用一竖直向上的恒力F拉物块A,使其向上运动,直到物块B刚好要离开地面,重力加速度为g,则(        )

A. A的加速度不变

B. 此过程恒力F做的功等于物块A增加的机械能

C. 此过程中恒力F的功率可能先增大后减小

D. 此过程弹簧弹力对物块A做功为零

Answer

BD

【解析】A、对A受力分析，开始时，A受拉力F和向上的弹簧弹力及重力，由牛顿第二定律得：，随着A的上升压缩量x减小，加速度减小，但方向向上，故A做加速度减小的加速运动，当弹簧恢复原长后，A继续上升，弹簧被拉长，A的受力变为拉力F和向下的弹簧弹力及重力， ，随着A的上升伸长量x增大，加速度减小，但方向向上，故A继续做加速度减小的加速运动，当弹簧伸长量最大时，B刚好离开地面，此过程中，A的加速度是变化的，A错误：

B、根据能量守恒可知，恒力F做的功等于物块A增加的重力势能和弹簧弹性势能的增量，而弹性势能不变，故恒力F做的功等于物块A增加的重力势能，B正确；

C、由A项中分析可知，A先做加速度减小的加速再做加速度增大的减速运动，而力恒定，故此过程中恒力F的功率先增大后减小，C错误；

D、由牛顿第二定律可知，开始弹簧压缩量为：，最后弹簧伸长量也为：，故整个过程中弹簧对A做功为零，D正确；

故选BD。