Question

10．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小物塊，從某高處光滑P點(diǎn)以v₀=5m/s的初速度拋下，在O點(diǎn)與豎直彈簧接觸壓縮到Q點(diǎn)時(shí)速度為零，P，Q的豎直高度是5m，P，O的高度為4.5m，如果選取Q點(diǎn)所在的水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則物體從P到Q的過(guò)程中（　　）

• A． 合力對(duì)物塊做的功是-25J
• B． 物塊的機(jī)械能守恒
• C． 物塊克服彈簧的彈力做的功是125J
• D． 物塊的最大動(dòng)能是110J

Answer 1

分析 根據(jù)動(dòng)能定理求合力做功．只有重力做功時(shí)物體的機(jī)械能才守恒．由動(dòng)能定理求彈力做功．并求最大動(dòng)能．

解答 解：A、從P到Q的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：合力對(duì)物塊做功 W_合=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=-$\frac{1}{2}×2×{5}^{2}$J=-25J．故A正確．
B、由于彈簧的彈力對(duì)物塊做功，所以物塊的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤．
C、設(shè)物塊克服彈簧的彈力做的功為W．
根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh_PQ-W=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，得 W=mgh_PQ+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=2×10×5+25=125J，故C正確．
D、物塊從P到O時(shí)，由機(jī)械能守恒得：到O點(diǎn)的動(dòng)能為 E_KO=mgh_PO+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=2×10×4.5+25=115J，而從O到Q，物塊的動(dòng)能先增大后減小，所以最大動(dòng)能一定大于115J，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握常見(jiàn)的功和能的關(guān)系，能通過(guò)分析受力情況，判斷出物塊從O到Q速度先增大后減小，明確物塊接觸彈簧后機(jī)械能不守恒．