问题 多选题

如图所示,物体A和B的质量均为m,它们通过一劲度系数为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,此过程手做功为W1;若将A加速向上提起,A上升的距离为L2时,B刚要离开地面,此时A的速度为v,此过程手做功为W2,弹簧一直处于弹性限度内.则(  )

A.L1=L2=

mg
k

B.W2>W1

C.W1>mgL1

D.W2=mgL2+

1
2mv2

答案

A、开始时A压缩弹簧,形变量为x=

mg
k
;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应为2
mg
k
;故A错误;

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,故C错误;

当加速上提时,同理可知:

W2-mgL2=

1
2
mv2

W2=mgL2+

1
2
mv2

故W2>W1; 故BD正确;

故选BD.

多项选择题
单项选择题