题目内容

18.如图所示,用绝缘轻杆连接A、B两物体静止放在光滑绝缘  的水平面上,一轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与A物体相连.现让B物体带上正电荷后,在空间加一水平向右的匀强电场,在电场力作用下B开始向右运动,直到B物体达到最大速度.下列有关该过程的分析正确的是(  )
A.B物体加速度一直在增大
B.A、B物体总动能的增加量等于B物体电势能的减少量
C.B物体电势能和动能之和的减少量等于A物体动能的增加量
D.轻杠对A物体所做的功数值上等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

分析 本题首先要分析清楚过程中物体受力的变化情况,清理各个力做功情况;根据功能关系明确系统动能及弹簧弹性势能等能量的变化情况,注意各种功能关系的应用.

解答 解:A、对于A、B两物体,受电场力和轻质弹簧的拉力作用,当B开始向右运动,随着弹簧的伸长量增加,弹力增大,
当弹簧的弹力小于电场力时,B物体加速向右运动;当弹簧的弹力等于电场力时,B物体不再加速,速度达到最大;
所以在该过程中,B物体做加速度减小变加速运动,即B物体加速度一直在减小,故A错误;
B、整个系统中,根据功能关系可知,B物体的电势能转化为A、B的动能以及弹簧的弹性势能,
所以A、B物体总动能的增加量加上弹簧弹性势能的增加量等于B物体电势能的减少量,故B错误;
C、由选项B可知,B物体电势能的减少量减去B物体的动能与弹簧的弹性势能之和等于A物体动能的增加量,故C错误;
D、对于A物体和轻质弹簧,根据功能关系可知,轻杠对A物体所做的功转化为A物体的动能与弹簧的弹性势能,
即轻杠对A物体所做的功数值上等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量,故D正确.
故选:D.

点评 本题要能够正确受力分析,明确各种功能关系,找出对应力所做的功是解答这类问题的关键,这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用.

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