Question

【題目】如圖，豎直絕緣輕彈簧一端固定在地面上的P點(diǎn)，另一端位于B點(diǎn)。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中僅畫一條電場(chǎng)線示意)一帶正電小球從A點(diǎn)自由下落，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，到D點(diǎn)時(shí)速度為零。A、B、C、D、P五點(diǎn)與彈簧中心線共軸。則下列判斷正確的有

A. 由A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 由B到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和地球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大

C. 由B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

D. 由C到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據(jù)“帶正電小球從A點(diǎn)自由下落，經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，到D點(diǎn)時(shí)速度為零 ”可知，本題考查電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律討論，根據(jù)小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程重力勢(shì)能和電勢(shì)能與動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)的總和守恒，由重力和電場(chǎng)力的做功情況分析出重力勢(shì)能和電勢(shì)能的變化從而知道動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)的和如何變化.

A、小球由A到D的過(guò)程共有重力做正功，彈簧的彈力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，，小球和地球的系統(tǒng)除重力外有彈力和電場(chǎng)力一起做功，機(jī)械能不守恒；故A錯(cuò)誤.

B、小球由B到D的過(guò)程，對(duì)小球和地球、彈簧組成的系統(tǒng)有除重力和彈力以外的電場(chǎng)力做正功，故機(jī)械能增大；故B正確.

C、小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度最大，故小球在B到C做加速運(yùn)動(dòng)，合外力做正功，由功能關(guān)系可知，即；故C正確.

D、小球從C到D做減速運(yùn)動(dòng)，有，則；故D錯(cuò)誤.

故選BC.