Question

【题目】如图1所示,轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端连接一质量为0.10 kg的小木块a放在水平光滑地面上,质量也为0.10 kg的小木块b紧靠a一起处于静止状态。现在b上施加一水平向左的力F使a和b从静止开始缓慢向左移动，力F的大小与a的位移x的大小关系如图2所示。已知弹簧始终处于弹性限度内，下列说法不正确的是( )

A. 在木块向左移动10cm的过程中，弹簧的弹性势能增加了2.5J

B. 该弹簧的劲度系数为500 N/m

C. 在x = 10 cm时徹去F,此后a、b分离时弹簧的弹力为零

D. 在x= 10 cm时撤去F, a、b分离时a的速度为5m/s

Answer 1

【答案】D

【解析】在木块向左移动10cm的过程中，F做功为．由功能关系可得：弹簧的弹性势能增加量等于F做的功，所以弹簧的弹性势能增加了2.5J，故A正确。当x=10cm=0.1m时，弹簧的弹力为 F弹=50N，由F弹=kx得 k=500N/m，故B正确。当x=10cm时撤去F，此后a、b分离时弹簧的弹力应为零，故C正确。当x=10cm 时撤去F，a、b分离时两者之间的弹力为0，设此时两者的加速度为a，则由牛顿第二定律得：对a有 kx2=ma；对b有 0=ma；解得 x2=0；由功能关系有 2mv2=WF，解得 a、b分离时的速度为 v=m/s，故D错误。此题选择错误的选项，故选D。