Question

【題目】如圖所示，絕緣粗糙斜面體固定在水平地面上，斜面所在空間存在平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場E，輕彈簧一端固定在斜面頂端，另一端拴接一不計(jì)質(zhì)量的絕緣薄板。一帶正電的小滑塊，從斜面上的P點(diǎn)處由靜止釋放后，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，并能壓縮彈簧至R點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，然后返回。則( )

A. 滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中，其機(jī)械能增量等于電場力、彈簧彈力、摩擦力做功之和.

B. 滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中，電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和.

C. 滑塊返回能到達(dá)的最低位置在P點(diǎn)；

D. 滑塊最終停下時(shí)，克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量之差；

Answer 1

【答案】AB

【解析】

先對滑塊進(jìn)行受力分析，然后結(jié)合滑塊的運(yùn)動(dòng)分析各個(gè)力做功的情況，以及能量轉(zhuǎn)化的方式，即可得出正確的結(jié)論．

由題可知，小滑塊從斜面上的P點(diǎn)處由靜止釋放后，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，說明小滑塊開始時(shí)受到的合力的方向向上，開始時(shí)小滑塊受到重力、電場力、斜面的支持力和摩擦力的作用；小滑塊開始壓縮彈簧后，還受到彈簧的彈力的作用。小滑塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中，斜面的支持力不做功，電場力做正功，重力做負(fù)功，摩擦力做負(fù)功，彈簧的彈力做負(fù)功。在小滑塊開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)R點(diǎn)的過程中，電場力做的功轉(zhuǎn)化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內(nèi)能。由以上的分析可知，滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中，其機(jī)械能增量等于電場力與彈簧彈力做功、摩擦力做功之和。故A正確；由以上的分析可知，電場力做的功轉(zhuǎn)化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內(nèi)能，所以電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和。故B正確；小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，由于摩擦力做功，小滑塊的機(jī)械能與電勢能的和逐漸減小，所以滑塊返回能到達(dá)的最低位置在P點(diǎn)的上方，不能再返回P點(diǎn)。故C錯(cuò)誤；滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，由于摩擦力做功，小滑塊的機(jī)械能與電勢能的和逐漸減小，所以滑塊最終停下時(shí)，克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量、彈性勢能增加量之差。故D錯(cuò)誤。故選AB。