Question

10．如圖所示，質量m=2kg的小物塊，從某高處光滑P點以v₀=5m/s的初速度拋下，在O點與豎直彈簧接觸壓縮到Q點時速度為零，P，Q的豎直高度是5m，P，O的高度為4.5m，如果選取Q點所在的水平面為重力勢能的零勢能面，則物體從P到Q的過程中（　�。�

• A． 合力對物塊做的功是-25J
• B． 物塊的機械能守恒
• C． 物塊克服彈簧的彈力做的功是125J
• D． 物塊的最大動能是110J

Answer 1

分析 根據動能定理求合力做功．只有重力做功時物體的機械能才守恒．由動能定理求彈力做功．并求最大動能．

解答 解：A、從P到Q的過程中，由動能定理得：合力對物塊做功 W_合=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=-$\frac{1}{2}×2×{5}^{2}$J=-25J．故A正確．
B、由于彈簧的彈力對物塊做功，所以物塊的機械能不守恒，故B錯誤．
C、設物塊克服彈簧的彈力做的功為W．
根據動能定理得：mgh_PQ-W=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，得 W=mgh_PQ+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=2×10×5+25=125J，故C正確．
D、物塊從P到O時，由機械能守恒得：到O點的動能為 E_KO=mgh_PO+$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=2×10×4.5+25=115J，而從O到Q，物塊的動能先增大后減小，所以最大動能一定大于115J，故D錯誤．
故選：AC．

點評 解決本題的關鍵要掌握常見的功和能的關系，能通過分析受力情況，判斷出物塊從O到Q速度先增大后減小，明確物塊接觸彈簧后機械能不守恒．