Question

【題目】如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過(guò)彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)將與Q大小相同、帶電也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，若兩小球可視為點(diǎn)電荷，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．小球P的速度一定先增大后減小

B．小球P的機(jī)械能一定在減少

C．小球P速度最大時(shí)所受彈簧彈力和庫(kù)侖力的合力為零

D．小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加

Answer 1

【答案】AD

【解析】

試題分析：小球先沿斜面加速向下運(yùn)動(dòng)，后減速向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，小球靜止，故A正確

由于小球P除了重力之外的力做功還有彈簧的彈力和庫(kù)侖斥力做功，開(kāi)始彈簧的彈力和庫(kù)侖斥力的合力方向向下，做正功，所以小球P的機(jī)械能增大；隨彈力的增大，二者的合力可能向上，合力做功，機(jī)械能減小．所以小球P的機(jī)械能先增大后減少，故B錯(cuò)誤；小球P的速度一定先增大后減小，當(dāng)p的加速度為零時(shí)，速度最大，所以小球P速度最大時(shí)所受彈簧彈力、重力沿斜面向下的分力和庫(kù)侖力的合力為零，故C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律知，小球P的動(dòng)能、與地球間重力勢(shì)能、與小球Q間電勢(shì)能和彈簧彈性勢(shì)能的總和不變，因?yàn)樵谛∏騊與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，Q對(duì)P的庫(kù)侖斥力做正功，電勢(shì)能減小，所以小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加，故D正確．故選AD