题目内容
如图，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间及M与地面的接触面均光滑．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全部运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度．对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法中正确的有（ ）①由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒；
②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大；
③由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动；
④由于F1、F2等大反向，故系统的总动量始终为零．?
| A、①④ | B、②③ | C、①②④ | D、②④ |
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：①由于F1、F2对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，故①错误；
②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，故②正确；
③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，故③错误；
④对A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，因此系统动量守恒，始终为零，故④正确．故D正确．
故选：D．
②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，故②正确；
③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，故③错误；
④对A、B和弹簧组成的系统所受合外力为零，因此系统动量守恒，始终为零，故④正确．故D正确．
故选：D．
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．
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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．一同学要探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：
如图，在一个水平固定的粗糙杆上套有一小球，小球与杆之间的摩擦力大小恒为f，小球和固定端之间有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端和小球不固连，现用力推动小球使弹簧压缩一段距离x后，再由静止释放小球，小球向右运动距离s后停止(此时小球已离开弹簧)，设水平杆足够长，多次重复以上步骤，记录s和相应的x数据如下：
| 弹簧压缩量 （x/cm） | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
| 小球滑行的距离（s/cm） | 4.50 | 7.99 | 12.50 | 18.01 | 24.50 |
（1）写出弹簧的弹性势能Ep与小球滑行距离s的关系式 ；
（2）由表中数据,可得s与x的关系是 ；
（3）由(1)、(2)的结论得到弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系是 。
四、计算题：本题共4小题，其中第17题6分，第18题8分，第19、20题各12分，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
一同学要探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：
如图，在一个水平固定的粗糙杆上套有一小球，小球与杆之间的摩擦力大小恒为f，小球和固定端之间有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端和小球不固连，现用力推动小球使弹簧压缩一段距离x后，再由静止释放小球，小球向右运动距离s后停止(此时小球已离开弹簧)，设水平杆足够长，多次重复以上步骤，记录s和相应的x数据如下：
| 弹簧压缩量 （x/cm） | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
| 小球滑行的距离（s/cm） | 4.50 | 7.99 | 12.50 | 18.01 | 24.50 |
（1）写出弹簧的弹性势能Ep与小球滑行距离s的关系式 ；
（2）由表中数据,可得s与x的关系是 ；
（3）由(1)、(2)的结论得到弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系是 。
四、计算题：本题共4小题，其中第17题6分，第18题8分，第19、20题各12分，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
与小球抛出时的动能
相等。已知重力加速度大小为
.为求得
图线，从理论上可推出，如果
