Question

12．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)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，下滑30cm后在B點(diǎn)與放置在斜面底部的輕彈簧接觸并立刻撤去外力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，g取10m/s²，下列說法中正確的是（　�。�

• 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(dòng)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(dòng)過程中，能達(dá)到的最大動(dòng)能為3J
• D． 物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)情況，確定速度的變化，由功能關(guān)系分析，分析時(shí)要抓住彈簧的彈力與壓縮量成正比．

解答 解：A、下滑的過程中拉力F做功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，所以物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以高于A點(diǎn)．故A錯(cuò)誤；
B、物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，重力、拉力與彈簧的彈力做功，重力做功：${W}_{G}=mg（\overline{AB}+\overline{BC}）sin30°=1×10×（0.3+0.2）×0.5J=2.5$J
拉力做功：${W}_{F}=F•\overline{AB}=5×0.3J=1.5$J，由于A點(diǎn)與C點(diǎn)的速度都是0，所以：W_彈=-W_G-W_F=-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：${W}_{1}=（mgsin30°+F）•\overline{AB}=（1×10×0.5+5）×0.3=3$J，而經(jīng)過B點(diǎn)后比較短的時(shí)間內(nèi)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(dòng)，一直到彈簧的彈力大于重力的分力，物體才做減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，能達(dá)到的最大動(dòng)能大于3J．故C錯(cuò)誤；
D、物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是分析小球的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)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．