Question

【题目】如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m ， 劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F ， 直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中( )
A.撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为

B.B的速度最大时，弹簧的伸长量为

C.物体A的最大速度为

D.物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量

Answer 1

【答案】B
【解析】解答：在外力撤去前，绳子刚好伸直，拉力为零，
对B受力分析可得 ，即 ，所以撤去外力的瞬间B在沿斜面方向上只受沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的电场力，
故有 ，所以撤去外力瞬间的加速度 ，A错误；随着B沿着斜面下滑，绳子的拉力逐渐增大，当 时，即合力为零时，
B的速度最大，此时 ，解得 ，B正确；
对AB整体有动能定理可得 ，解得 ，故C错误；由于过程中只有重力和电场力，弹力做功，所以根据能量守恒看得物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量和B物体机械能的减小量，故D不正确.
分析：本题考查了牛顿第二定律的应用及动能定理