Question

【題目】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點由靜止開始下滑30cm后，在B點與放置在斜面底部的輕彈簧接觸時立刻撤去外力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，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
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

【答案】A,C,D
【解析】解：A、物塊下滑的過程中拉力F對物塊做正功，系統(tǒng)的機械能增大，所以物塊經(jīng)彈簧反彈后會高于A點．A符合題意，；

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：WG=mg（ + ）sin30°=1×10×（0.3+0.2）×0.5J=2.5J

拉力做功：WF=F =5×0.3J=1.5J，由于A點與C點的速度都是0，動能的變化量為零，所以根據(jù)動能定理得：W彈+WG+WF=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．B不符合題意；

C、物體到達B時，拉力與重力做功：W1=（mgsin30°+F） =（1×10×0.5+5）×0.3=3J，而經(jīng)過B點后開始階段，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．C符合題意；

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．D符合題意．

所以答案是：ACD
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解功能關系的相關知識，掌握當只有重力（或彈簧彈力）做功時，物體的機械能守恒；重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1．