Question

【题目】如图所示，质量为m的小球固定在轻弹簧和轻杆的一端，轻弹簧的另一端固定在墙壁上的A点，轻杆的另一端通过铰链连于墙壁上的O点，轻弹簧的自然长度与杆长相等。小球静止时，轻弹簧处于水平，轻杆与墙壁成θ＝30°。从某时刻开始，给小球施加竖直向上的力F，使小球缓慢移动到B位置，OB处于水平。整个过程中弹簧一直处于弹性限度内，下列说法中正确的是（ ）

A. 小球在移动过程中可能受到3个力作用

B. 若弹簧有弹力，则弹力的大小一定不等于杆对小球的作用力的大小

C. 弹簧的弹力先减小后增大，且末态时弹力大于初态时弹力

D. 力F先增大后减小

Answer 1

【答案】B

【解析】A、小球在向上移动过程中，当弹簧恢复原长时，此时小球所受弹簧的弹力T1＝0，因小球的重力G及F的方向均在竖直方向，此时必然有轻杆沿杆方向对小球的作用力T2＝0，若T2≠0，则T2在水平方向的分力T2x≠0，小球无法处于平衡状态，此时小球仅受两个力作用，故A错误；

B、若小球所受的弹力与轻杆的支持力或拉力大小相等，T1＝T2，它们的合力一定是竖直方向，此时由几何关系可知弹簧的长度与杆长相等，此时T1＝T2＝0，除此以外T1≠T2，故B正确；

C、初态时弹簧的压缩量是（杆长），末态时弹簧的伸长量是，所以末态时弹簧的弹力小于初态时弹簧的弹力，故C错误；

D、小球刚开始向上运动过程中，F逐渐增大，当弹簧恢复原长前后，弹簧的弹力和轻杆对小球的作用力均发生改变，两力的方向分别变为左向下和右向下，此后小球再向上运动过程中， F一直增大，刚开始时向上的力，弹簧恢复原长时向上的力F2＝G，轻杆水平时向上的力，故D错误；

故选B。