Question

5．如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是$\frac{1}{3}$g，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则在此过程中（　　）

• A． 物块机械能减少$\frac{1}{3}$mg（H+h）
• B． 物块和弹簧组成的系统机械能守恒
• C． 物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{1}{3}$mg（H+h）
• D． 物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{2}{3}$mg（H+h）

Answer 1

分析 由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．由功能关系分析．

解答 解：A、由A运动到C的过程中，物块机械能减少mg（H+h），故A错误．
B、对于物块和弹簧组成的系统来说，由于空气阻力对物块做功，所以系统的机械能不守恒，故B错误．
CD、物块从A点由静止开始下落，加速度是$\frac{1}{3}$g，根据牛顿第二定律得：mg-f=ma，得f=$\frac{2}{3}$mg，所以克服空气阻力所做的功为f（H+h）=$\frac{2}{3}$mg（H+h），整个系统机械能减少量等于克服空气阻力所做的功，所以物块和弹簧组成的系统机械能减少$\frac{2}{3}$mg（H+h），故C错误，D正确．
故选：D

点评 本题是对机械能守恒条件和功能关系的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择．学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式．