Question

10．如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上有一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊，受到一個(gè)與斜面平行的大小為5N的外力F作用，從A點(diǎn)由靜止開始下滑30cm后，在B點(diǎn)與放置在斜面底部的輕彈簧接觸時(shí)立刻撤去外力F，物塊壓縮彈簧最短至C點(diǎn)，然后原路返回，已知BC間的距離為20cm，取g=10m/s²，下列說法中不正確的是（　　）

• A． 物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以回到A點(diǎn)
• B． 物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，克服彈簧的彈力做功為4J
• C． 物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，能達(dá)到的最大動能為3J
• D． 物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

Answer 1

分析 通過分析小球的受力情況，來分析其運(yùn)動情況，確定速度的變化，由功能關(guān)系分析，判斷物塊能否回到A點(diǎn)．分析時(shí)要抓住彈簧的彈力與壓縮量成正比．結(jié)合機(jī)械能守恒的條件分析．

解答 解：A、物塊下滑的過程中拉力F對物塊做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，所以物塊經(jīng)彈簧反彈后會高于A點(diǎn)．故A不正確；
B、物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，重力、拉力與彈簧的彈力做功，重力做功：W_G=mg（$\overline{AB}$+$\overline{BC}$）sin30°=1×10×（0.3+0.2）×0.5J=2.5J
拉力做功：W_F=F•$\overline{AB}$=5×0.3J=1.5J，由于A點(diǎn)與C點(diǎn)的速度都是0，動能的變化量為零，所以根據(jù)動能定理得：W_彈+W_G+W_F=0，可得，彈力做功 W_彈=-2.5-1.5=-4J，即克服彈簧的彈力做功為4J．故B正確；
C、物體到達(dá)B時(shí)，拉力與重力做功：W₁=（mgsin30°+F）•$\overline{AB}$=（1×10×0.5+5）×0.3=3J，而經(jīng)過B點(diǎn)后開始階段，由于重力沿斜面向下的分力大于彈簧的彈力所以物體要先做加速運(yùn)動，一直到彈簧的彈力大于重力的分力，物體才做減速運(yùn)動，所以物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，能達(dá)到的最大動能大于3J．故C不正確；
D、物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，由于拉力做正功，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．故D不正確．
本題選不正確的，故選：ACD

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是分析小球的受力情況，判斷其運(yùn)動情況，再根據(jù)功能關(guān)系分析能量之間的轉(zhuǎn)化和守恒問題．