Question

【题目】如图所示，轻质弹簧左端固定，置于场强为E水平向左的匀强电场中，一质量为m，电荷量为+q的绝缘物块（可视为质点，从距弹簧右端L1处由静止释放，物块与水平面间动摩擦因数为μ，物块向左运动经A点（图中未画出）时速度最大为v，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2，重力加速度为g整个过程中弹簧始终在弹性限度内。则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中（　　）

A. 物块与弹簧组成的系统机械能的增加量为

B. 物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和

C. 物块的速度最大时，弹簧的弹性势能为

D. 若物块能弹回，则在向右运动的过程中速度最大的位置在A点左侧

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

滑块在从释放到弹簧压缩至最短的过程中，有电场力、摩擦力和弹簧弹力做功，根据功能关系、动能定理、电场力做功与电势能的关系等进行判断；

A、物块和弹簧组成的系统机械能的增量等于外力做的功，弹簧弹力是内力，不改变机械能，外力只有电场力和摩擦力，所以从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中机械能的增量为，故A正确；
B、根据能量守恒，电势能的减少量等于机械能的增加量加上系统产生的内能，动能没有变，机械能的增加量等于弹性势能的增加量，所以物块电势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和，故B正确；
C、物块速度最大时，加速度为0，则物块距释放点的距离大于，设弹簧弹力为F，则，释放点到速度最大的位置距离，速度最大时的弹性势能等于机械能的增加量减去动能的增加量，即，其中，故C错误；
D、向左经过A点时速度最大，加速度为零，若物块能弹回，向右运动经过A点时摩擦力方向改变，所以反弹经过A点加速度方向向左，不为0，速度最大位置在A点的左侧，故D正确。