Question

如圖所示，絕緣的輕質彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質量為m的帶正電小球（小球與彈簧不拴接），整個系統處在方向豎直向上的勻強電場中．開始時，整個系統處于靜止狀態，現施加一外力F，將小球向下壓至某一位置，然后撤去外力，使小球從靜止開始向上運動．設小球從靜止開始向上運動到離開彈簧的過程中，電場力對小球所做的功為W₁，小球克服重力所做的功為W₂，小球離開彈簧時的速度為V．不計空氣阻力，則在上述過程中（　　）

• A．小球與彈簧組成的系統機械能守恒
• B．小球的重力勢能增加了W₂
• C．小球的電勢能減少了W₁
• D．小球的機械能增加了

  1

  2

  mv2+w2-w1

Answer 1

分析：小球上升的過程中，重力、電場力和彈簧的彈力做功，機械能不守恒；電場力做正功，小球的電勢能減小．重力做負功，重力勢能增加．電場力做功等于機械能的增加．

解答：解：A、在小球上升的過程中，電場力做功，則小球與彈簧組成的系統機械能不守恒．故A錯誤．
B、小球克服重力所做的功為W₂，則小球的重力勢能增加了W₂，故B正確．
C、電場力對小球所做的功為W₁，則小球的電勢能減少了W₁，故C正確．
D、除了重力和彈簧的彈力以外的力做功等于機械能的變化量，則小球的機械能增加量等于電場力對小球做功，為W₁，故D錯誤．
故選BC

點評：本題考查對功能關系的理解，并用來分析問題．常見的幾對功與能關系：重力做功與重力勢能變化有關，電場力做功與電勢能的變化有關，重力和彈簧彈力以外的力做功，等于系統機械能的變化量．