Question

5．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場中，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F，小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中，重力、電場力對(duì)小球所做的功分別為W₁和W₂，小球離開彈簧時(shí)速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過程中（　　）

• 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)能增加W₂

Answer 1

分析 據(jù)題意知：電場力對(duì)小球做正功，電場力做的功等于電勢(shì)能的減小量；重力做的功等于重力勢(shì)能的減小量；彈簧對(duì)小球做的功等于彈性勢(shì)能的減小量；小球機(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)系進(jìn)行分析

解答 解：A、小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中，由于電場力對(duì)小球做正功，則小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤．
B、C、重力對(duì)小球所做的功為W₁，重力勢(shì)能增加量為-W₁，動(dòng)能增加量為$\frac{1}{2}$mv²，所以小球的機(jī)械能增加為$\frac{1}{2}$mv²-W₁，故C正確．B錯(cuò)誤
D、電場力對(duì)小球所做的功為W₂，小根據(jù)電場力做的功等于電勢(shì)能的減小量，可知小球的電勢(shì)能減少W₂．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)功能關(guān)系的理解，并用來分析問題．常見的幾對(duì)功與能關(guān)系：重力做功與重力勢(shì)能變化有關(guān)，電場力做功與電勢(shì)能的變化有關(guān)，重力和彈簧彈力以外的力做功，等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量．