Question

【題目】如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上有一個質量為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，物塊與彈簧構成的系統機械能守恒

Answer 1

【答案】ACD

【解析】下滑的過程中拉力F做功，系統的機械能增大，所以物塊經彈簧反彈后恰好可以高于A點．故A錯誤；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，所以：W彈=-WG-WF=-2.5-1.5=-4J，即克服彈簧的彈力做功為4J．故B正確；物體到達B時，拉力與重力做功：W1＝(mg+F) ＝(1×10×0.5+5)×0.3＝3J，而經過B點后比較短的時間內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；物塊從A點到C點的運動過程中，由于拉力做正功，物塊與彈簧構成的系統機械能不守恒．故D錯誤．此題選擇錯誤的選項，故選ACD.