Question

如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑．开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F₁和F₂，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对于m、M和弹簧组成的系统（　　）

A．由于F₁、F₂等大反向，故系统机械能守恒

B．由于F₁、F₂大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动

C．当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，m、M各自的动能最大

D．当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，弹簧的弹性势能最大

Answer 1

分析：F₁和F₂等大反向，但是由于它们的位移不同，所以做的功的大小不同，当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，物体受到的合力的大小为零，此时物体的速度的大小达到最大，再根据物体的运动状态可以判断物体加速度的变化．

解答：解：A、由于F₁、F₂对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，A错误；
B、由于弹力是变化的，m、M所受合力是变化的，所以不会做匀加速运动，B错误；
C、当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，此时速度达到最大值，故各自的动能最大，C正确；D错误．
故选C．

点评：本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识．题目情景比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决问题的能力．