Question

4．如圖所示，輕彈簧放置在傾角為30°的光滑斜面上，下端固定于斜面底端．重10N的滑塊從斜面頂端a點由靜止開始下滑，到b點接觸彈簧，滑塊將彈簧壓縮最低至c點，然后又回到a點．已知ab=1m，bc=0.2m．下列說法正確的是（　　）

• A． 整個過程中滑塊動能的最大值為6 J
• B． 整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6 J
• C． 從b點向下到c點過程中，滑塊的機械能減少量為6 J
• D． 從c點向上返回a點過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

Answer 1

分析 分析滑塊的運動過程，滑塊先加速運動到b，接觸彈簧后滑塊沒有減速，而是繼續(xù)加速，當滑塊的合力為0時，滑塊速度最大，再向下做減速運動，速度減到0時，彈簧壓得最緊，彈性勢能最大．選擇適當?shù)倪^程運用動能定理列式求解．

解答 解：A、當滑塊的合力為0時，滑塊速度最大，設滑塊在d點合力為0，d點在b和c之間．滑塊從a到d，運用動能定理得：
 mgh_ad+W_彈=E_Kd-0
mgh_ad＜mgh_ac=10×1.2×sin30°=6J，W_彈＜0，所以E_Kd＜6J，故A錯誤．
B、滑塊從a到c，運用動能定理得：
  mgh_ac+W_彈′=0-0
解得：W_彈′=-6J．
彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化，所以整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6J．故B正確．
C、從b點到c點彈簧的彈力對滑塊做功為-6J，根據(jù)功能關系知，滑塊的機械能減少量為6 J，故C正確．
D、整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒．故D正確．
故選：BCD．

點評 本題的關鍵是認真分析物理過程，把復雜的物理過程分成幾個小過程并且找到每個過程遵守的物理規(guī)律，準確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的．