Question

如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，已知桿與水平面之間的夾角θ＜45°，當(dāng)小球位于B點(diǎn)時(shí)，彈簧與桿垂直，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個(gè)過程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能，下列說法正確的是（　�。�

A、小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和保持不變

B、小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減少

C、小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變

D、小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變

Answer 1

分析：分析小球沿桿下滑的過程的受力和做功情況，重力和彈簧的拉力做功，所以小球機(jī)械能不守恒，但是小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

解答：解：A、小球沿桿下滑的過程的受重力、桿的彈力和彈簧的拉力，重力和彈簧的拉力做功，所以小球機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)除了重力之外的力做功量度機(jī)械能守恒得
小球自C點(diǎn)由靜止釋放到B的過程中彈簧的拉力做正功，所以小球的機(jī)械能增大，從B點(diǎn)向下，彈簧的拉力與速度方向成鈍角，做負(fù)功，小球的機(jī)械能減小，故B正確．
C、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而小球的重力勢(shì)能減小，所以小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和增大，故C錯(cuò)誤．
D、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而小球的動(dòng)能在變化，所以小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和也在變化，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的好題．