Question

2．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止．現(xiàn)撤去力F，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功分別為W₁和W₂，小球離開(kāi)彈簧時(shí)速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過(guò)程中（　�。�

• A． 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
• B． 小球的重力勢(shì)能增加W₁
• C． 小球的機(jī)械能增加W₁+$\frac{1}{2}$mv²
• D． 小球的電勢(shì)能減少W₂

Answer 1

分析 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力和彈力做功．電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減小量；重力做的功等于重力勢(shì)能的減小量；系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于除重力外其余力做的功．根據(jù)功能關(guān)系分析即可．

解答 解：A、由于電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；
B、重力做功是重力勢(shì)能變化的量度，由題意知重力做負(fù)功，則小球的重力勢(shì)能增加-W₁，故B錯(cuò)誤；
C、小球的重力勢(shì)能增加-W₁，動(dòng)能增加$\frac{1}{2}$mv²，所以小球的機(jī)械能增加為-W₁+$\frac{1}{2}$mv²，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度，電場(chǎng)力做正功多少，電勢(shì)能就減少多少，電場(chǎng)力做功為W₂，則小球的電勢(shì)能減少W₂，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題要掌握常見(jiàn)的功能關(guān)系，要明確勢(shì)能的減小量等于對(duì)應(yīng)場(chǎng)力（電場(chǎng)力或重力）做的功，除了重力和彈力以外的力做的功對(duì)應(yīng)著系統(tǒng)機(jī)械能的變化．要注意功的符號(hào)．