Question

【题目】如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)处于静止状态．现用力F拉物体使其竖直向上做匀加速运动，刚开始时拉力为F＝10N，运动4cm后物体恰好脱离弹簧，此时拉力F＝30N.则下列说法中不正确的是(取g＝10m/s2)(　　)

A. 物体的加速度为5m/s2

B. 物体的质量为2kg

C. 弹簧做的功为0.5J

D. 物体在弹簧上运动的过程中，物体机械能增加了1.2J

Answer 1

【答案】C

【解析】

物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态．由图读出x=0时和x=4cm时F的值，由这两个状态，由牛顿第二定律分别列式，联立可求得物体的质量和加速度．由于合力不变，弹力和拉力都随位移均匀变化，平均力与位移乘积等于力所做的功，根据功能关系，可求机械能的变化。

AB、初始时物体处于静止状态，合力为0，

当x=0时，当施加F时物体的合力等于此时F的值为F1=10N，由牛顿第二定律得：F1=ma，

当x=4cm时，拉力F的值为F2=30N，由牛顿第二定律得：F2mg=ma，

联立以上两式可解得：m=2kg，a=5m/s2.故A正确，B正确；

C.初状态弹簧弹力T1=mg=20N，末状态弹簧弹力为零，弹力随位移均匀减小，所以上升过程中弹力做功W1= J=0.4J，故C错误；

D.初状态拉力F1=10N，末状态拉力为F2=30N，上升过程中拉力做功W2= J=0.8J。根据功能关系，机械能增加量△E=W1+W2=1.2J。故D正确。

本题选择错误答案，故选：C.