Question

【題目】水平面上固定一個傾角=的光滑斜面，斜面底端擋板與斜面垂直，兩塊可視為質點的物塊a和物塊b，質量分別為m和2m，它們之間用勁度系數為k的輕彈簧拴接，開始時施加外力使得物塊a和b間的彈簧處于原長置于斜面上，此時物塊a離斜面底端擋板的距離為L。現撤去外力，讓兩物塊自由滑下，當物塊a接觸擋板時，速度瞬間變為零，此后物塊b運動到最高點時，物塊a恰好不離開擋板，不計任何阻力，重力加速度為g。則從兩物塊自由下滑到物塊b第一次回到最高點這一過程，下列說法正確的是（　　）

A.這一運動過程中，物塊b的機械能守恒

B.這一運動過程中，兩物塊和彈簧組成的系統機械能守恒

C.物塊b運動到最高點時，彈簧形變量大小為

D.物塊b運動到最高點時，彈簧的彈性勢能為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．從斜面下滑時，兩物塊的加速度相同，彈簧處于原長狀態，物塊b的機械能守恒，當物塊a接觸擋板后，彈簧先對物塊b做負功，速度減為零后，彈簧對物塊b再做正功至彈簧反向恢復原長，而后物塊b再向上運動，彈簧的彈性勢能增加，因此兩物塊自由下滑到物塊b第一次回到最高點這一運動過程中，物塊b的機械能不守恒，故A錯誤；

B．對兩物塊和彈簧組成的系統，由于物塊a接觸擋板后速度瞬間變為零，有機械能損失，所以這一運動過程中，兩物塊和彈簧組成的系統機械能不守恒，故B錯誤；

C．物塊b運動到最高點時，物塊a恰好不離開擋板，對物塊a分析得

得

故C錯誤；

D．當物塊a接觸擋板時，速度瞬間變為零，物塊b先向下加速又減速到零，再反向加速，最后再減速為零到最高點，這一過程物塊b與彈簧組成的系統機械能守恒有

解得

故D正確。

故選D。