Question

如图所示，一轻质弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m与M及M与地面间接触面均光滑，开始时，m和M均处于静止状态，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F₁和F₂．两物体开始运动后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变量不超过其弹性限度，M足够长），下列说法正确的是（　　）

A、由于F₁、F₂等大反向，故两力对系统所做功的代数和为零

B、由于F₁、F₂都对m、M做正功，故系统动能不断增大

C、当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，系统动能最大

D、从开始运动到弹簧伸长至最长的过程中，由于F₁、F₂都对m、M做正功，故系统机械能不断增大

Answer 1

分析：F₁和F₂等大反向，两力都做正功，代数和不为零，系统机械能不断增大．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动能的变化．

解答：解：
A、F₁、F₂两力都做正功，则两力对系统做功之和大于零．故A错误；
B、C、两木块都先做加速运动后做减速运动，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，系统动能先增大后减小．故B错误，C正确；
D、由于F₁、F₂先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于F₁、F₂之后，两物块再加速相向运动，F₁、F₂对系统做负功，系统机械能开始减少，所以从开始运动到弹簧伸长至最长的过程中，由于F₁、F₂都对m、M做正功，故系统机械能不断增大．故D正确．
故选CD．

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．