Question

如右圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板m₃的左端，右端與小木塊m₁連接，且m₁及m₂與地面之間接觸面光滑，開始時(shí)m₁和m₂均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m₁、m₂施加等大反向的水平恒力F₁和F₂，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過程中，對(duì)m₁、m₂和彈簧組成的系統(tǒng)（整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度），下列說法正確的是（   ）

A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功，故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加

C．由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加

D．當(dāng)彈簧拉力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m1、m2的動(dòng)能最大

Answer 1

D

F₁和F₂等大反向，但是由于它們的位移不同，所以做的功的大小不同，當(dāng)彈簧彈力大小與F₁、F₂大小相等時(shí)，物體受到的合力的大小為零，此時(shí)物體的速度的大小達(dá)到最大，再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以判斷物體加速度的變化．A、由于F₁、F₂對(duì)系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；
B、開始時(shí)，彈簧的彈力小于F₁、F₂，兩物塊加速，動(dòng)能增加，當(dāng)彈簧彈力大小與F₁、F₂大小相等時(shí)，M和m受力平衡，加速度減為零，此后速度減小，動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；
C、由于F₁、F₂先對(duì)系統(tǒng)做正功，當(dāng)兩物塊速度減為零時(shí)，彈簧的彈力大于F₁、F₂，之后，兩物塊再加速相向運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)₁、F₂對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減少，故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)彈簧彈力大小與F₁、F₂大小相等時(shí)，M和m受力平衡，加速度減為零，此時(shí)速度達(dá)到最大值，故各自的動(dòng)能最大，故D正確．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及到彈簧，功、機(jī)械能守恒的條件、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等較多知識(shí)．題目情景比較復(fù)雜，全面考查考生理解、分析、解決問題的能力。