Question

如圖所示，一輕彈簧的左端固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水平面上，現對小球施加一個方向水平向右的恒力F，使小球從靜止開始運動．則小球在向右運動的整個過程中：
①小球和彈簧組成的系統機械能守恒
②小球和彈簧組成的系統機械能逐漸增大
③小球的動能逐漸增大
④小球的動能先增大后減小（　　）

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

Answer 1

分析：根據功能關系判斷小球和彈簧組成的系統機械能的變化．根據小球的受力得出加速度的方向，根據加速度的方向與速度方向的關系判斷出小球速度的變化，從而得出小球動能的變化．

解答：解：①根據功能關系得，外力F做正功，小球和彈簧組成的系統機械能逐漸增大．故①錯誤，②正確．
③開始時，拉力大于彈簧的彈力，加速度方向向右，小球做加速運動，根據牛頓第二定律知，加速度逐漸減小，當加速度減小到零，速度最大，然后彈簧的彈力大于拉力，加速度向左，與速度反向，速度逐漸減小．所以動能先增大后減小．故③錯誤，④正確．
故選D．

點評：解決本題的關鍵掌握機械能守恒的條件，以及會根據物體的受力，通過加速度方向與速度方向的關系判斷物體的運動規律．