Question

12．如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上有一個質(zhì)量為1kg的物塊，受到一個與斜面平行的大小為5N的外力F作用，從A點由靜止開始運動，下滑30cm后在B點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，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
• B． 物塊從A點到C點的運動過程中，克服彈簧的彈力做功為4J
• C． 物塊從A點到C點的運動過程中，能達到的最大動能為3J
• D． 物塊從A點到C點的運動過程中，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒

Answer 1

分析 通過分析小球的受力情況，來分析其運動情況，確定速度的變化，由功能關(guān)系分析，分析時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)的機械能增大，所以物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以高于A點．故A錯誤；
B、物塊從A點到C點的運動過程中，重力、拉力與彈簧的彈力做功，重力做功：${W}_{G}=mg（\overline{AB}+\overline{BC}）sin30°=1×10×（0.3+0.2）×0.5J=2.5$J
拉力做功：${W}_{F}=F•\overline{AB}=5×0.3J=1.5$J，由于A點與C點的速度都是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B時，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點后比較短的時間內(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動，一直到彈簧的彈力大于重力的分力，物體才做減速運動，所以物塊從A點到C點的運動過程中，能達到的最大動能大于3J．故C錯誤；
D、物塊從A點到C點的運動過程中，由于拉力做正功，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能不守恒．故D錯誤．
故選：B

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