Question

如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質點）固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上．現把與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變為零的過程中（　　）

A．小球P的速度是先增大后減小

B．小球P的動能與彈簧的彈性勢能的總和不變

C．小球P速度最大時所受彈力與庫侖力的合力最大

D．當小球到最低點時，小球P與彈簧構成的系統的機械能最大

Answer 1

分析：本題中有庫侖力做功，機械能不守恒；根據小球的受力，通過加速度方向和速度方向的關系判斷小球P的速度變化．

解答：解：A、小球先沿斜面加速向下運動，當加速度減小到零后，減速向下運動，當彈簧壓縮量最大時，小球靜止，速度先增大后減小．故A正確．
B、本題涉及到動能、重力勢能、彈性勢能以及電勢能的變化，根據能量守恒定律知，重力勢能和電勢能之和在變化，則動能和彈性勢能之和也在變化．故B錯誤．
C、當小球的合力為零時，速度最大，此時受彈力與庫侖力的合力等于重力沿斜面方向上的分力，合力不是最大，在最低點，彈力和庫侖力的合力大于重力的分力，此時最大．故C錯誤．
D、根據能量守恒定律知，最低點時，電場力做功最多，則電勢能減小最多，則小球與彈簧構成的系統機械能最大．故D正確．
故選AD．

點評：注意機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，從能量轉化的角度講，只發生機械能間的相互件轉化，沒有其他形式的能量參與．