精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B、C三物塊的質(zhì)量均為m,B、C粘連在一起,將AB兩物塊用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接,此時(shí)A、B、C三物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在物塊A上施加豎直向上的拉力F,當(dāng)物塊C恰好要離開地面時(shí)物塊A的速度大小為v(  )
A、物塊A的重力勢能增加了
2m2g2
k
B、彈簧的彈性勢能不變
C、拉力F所做的功大于
3m2g2
k
+
1
2
mv2
D、拉力F以及彈簧對A物塊所做的功等于
1
2
mv2
分析:當(dāng)物塊C恰好要離開地面時(shí)彈簧的彈力等于BC的總重力;根據(jù)胡克定律求出A上升的高度,即可求得其重力勢能增加量;彈簧勢能根據(jù)彈簧形變量的變化分析.根據(jù)動能定理列式求解F做功.
解答:解:
A、開始時(shí),彈簧的壓縮量為x1=
mg
k
;當(dāng)物塊C恰好要離開地面時(shí)彈簧的彈力等于BC的總重力,此時(shí)彈簧伸長量為x2=
2mg
k
;故此過程中A上升的距離為 h=x1+x2=3
mg
k
,A的重力勢能增加量為△Ep=mgh=
3m2g2
k
.故A錯(cuò)誤.
B、由上分析知,彈簧的形變量在變化,所以彈簧的彈性勢能在變化,故B錯(cuò)誤.
C、對A,根據(jù)動能定理得:WF-mgh-W=
1
2
mv2
,則得:拉力F做功 WF=mgh+W+
1
2
mv2
=
3m2g2
k
+W+
1
2
mv2
,則有WF
3m2g2
k
+
1
2
mv2
.故C正確.
D、由上式得:WF-W=mgh+
1
2
mv2
,故D錯(cuò)誤.
故選:C
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是對物體A的狀態(tài)進(jìn)行分析,進(jìn)行簡單的受力分析并運(yùn)用胡克定律列式求解,最后根據(jù)動能定理求解即可.
練習(xí)冊系列答案
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0.02
0.02
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(1)在B、C、D三段紙帶中,有一段是從紙帶A上撕下的,你認(rèn)為從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是
C
C

(2)打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是
0.6
0.6
m/s2
(3)打A紙帶上的點(diǎn)l時(shí),物體的瞬時(shí)速度是
0.33
0.33
m/s.

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3
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3
cm,ab和ac的夾角為60°.試確定場強(qiáng)的大小和方向.

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