问题 多选题

如图所示,质量均为m的物体A、B通过一根劲度系数为k的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时,B刚要离开地面,此过程手做功W1、手做功的平均功率为P1;若将A加速向上拉起,A上升的距离为L2时,B刚要离开地面,此过程手做功W2、手做功的平均功率为P2.假设弹簧一直在弹性限度范围内,则(  )

A.L1=L2=

mg
k

B.L2L1=

2mg
k

C.P2<P1

D.W2>W1

答案

A、要使B刚要离开地面,则弹力应等于B的重力,即kx=mg

故形变量x=

mg
k
,故两次物体上升的高度均为
mg
k
,故A正确,B错误.

C、当缓慢上提时,A物体的动能不变,提升过程中有拉力、重力做功;因开始时弹簧压缩,B被拉起时伸长,并且压缩时的形变量也为

mg
k
.故在提起的过程中弹力不做功;

由动能定理可知W1-mgL1=0;

W1=mgL1

当加速上提时,同理可知:

W2-mgL2=

1
2
mv22,则W2=mgL2+
1
2
mv22
.知W2>W1

在加速向上拉起的过程中,时间较短,根据P=

W
t
,知P2>P1.故C错误,D正确.

故选AD.

选择题
判断题