Question

如圖所示，四根相同的輕質(zhì)彈簧連著相同的物體，在外力作用下做不同的運(yùn)動(dòng)：
①在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
②沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
③做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)，
④做豎直向上的加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
設(shè)四根彈簧伸長(zhǎng)量分別為△l₁、△l₂、△l₃、△l₄，不計(jì)空氣阻力，g為重力加速度，則（　�。�

A．△l₄＞△l₁=△l₃＞△l₂

B．△l₁=△l₂=△l₃=△l₄

C．△l₁=△l₃＜△l₂＜△l₄

D．△l₄＞△l₁＞△l₃＞△l₂

Answer 1

分析：如圖，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行受力分析，因?yàn)樗�平面和斜面都是光滑的，所以不考慮摩擦力，同樣的彈簧，則倔強(qiáng)系數(shù)K相同，根據(jù)胡可定律，F(xiàn)=K△l，則不同的彈簧拉力就有不同的伸長(zhǎng)量，逐個(gè)分析，即可得解．

解答：解：①物體豎直方向受到一對(duì)平衡力重力和支持力，水平方向受到彈簧彈力F=K△l₁，使物體做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，F=mg=K△l₁，則△l₁=

mg

K

；
②物體受重力，分解為垂直斜面的分力mgcosθ和斜面對(duì)物體的支持力構(gòu)成一對(duì)平衡力，和斜面沿斜面向下的分力mgsinθ與彈簧的拉力F=K△l₂構(gòu)成一對(duì)平衡力，所以mgsinθ=K△l₂，則△l₂=

mgsinθ

K

；
③物體受到重力mg和彈簧的拉力K△l₃，構(gòu)成一對(duì)平衡力，所以mg=K△l₃，則△l₃=

mg

K

；
④物體受到重力mg和彈簧的拉力K△l₄，做向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得F-mg=mg，所以F=K△l₄=2mg，
則△l₄=

2mg

K

；
因?yàn)?span id="vt99jj9" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2mg

K

＞

mg

K

＞

mgsinθ

K

，
所以△l₄＞△l₁=△l₃＞△l₂；
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：認(rèn)真分析題意，把物體進(jìn)行受力分析，再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，利用受力平衡或牛頓第二定律列出等式是解決此題的關(guān)鍵．