Question

【题目】如图所示，倾角为30°的光滑斜面上有一个质量为1kg的物块，受到一个与斜面平行的大小为5N的外力F作用，从A点由静止开始下滑30cm后，在B点与放置在斜面底部的轻弹簧接触时立刻撤去外力F，物块压缩弹簧最短至C点，然后原路返回，已知BC间的距离为20cm，取g=10m/s2 ， 下列说法中不正确的是（ ）

A.物块经弹簧反弹后恰好可以回到A点
B.物块从A点到C点的运动过程中，克服弹簧的弹力做功为4J
C.物块从A点到C点的运动过程中，能达到的最大动能为3J
D.物块从A点到C点的运动过程中，物块与弹簧构成的系统机械能守恒

Answer 1

【答案】A,C,D
【解析】解：A、物块下滑的过程中拉力F对物块做正功，系统的机械能增大，所以物块经弹簧反弹后会高于A点．A符合题意，；

B、物块从A点到C点的运动过程中，重力、拉力与弹簧的弹力做功，重力做功：WG=mg（ + ）sin30°=1×10×（0.3+0.2）×0.5J=2.5J

拉力做功：WF=F =5×0.3J=1.5J，由于A点与C点的速度都是0，动能的变化量为零，所以根据动能定理得：W弹+WG+WF=0，可得，弹力做功 W弹=﹣2.5﹣1.5=﹣4J，即克服弹簧的弹力做功为4J．B不符合题意；

C、物体到达B时，拉力与重力做功：W1=（mgsin30°+F） =（1×10×0.5+5）×0.3=3J，而经过B点后开始阶段，由于重力沿斜面向下的分力大于弹簧的弹力所以物体要先做加速运动，一直到弹簧的弹力大于重力的分力，物体才做减速运动，所以物块从A点到C点的运动过程中，能达到的最大动能大于3J．C符合题意；

D、物块从A点到C点的运动过程中，由于拉力做正功，物块与弹簧构成的系统机械能不守恒．D符合题意．

所以答案是：ACD
【考点精析】解答此题的关键在于理解功能关系的相关知识，掌握当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒；重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2；合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 （动能定理）；除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1．