Question

【题目】水平面上固定一个倾角=的光滑斜面，斜面底端挡板与斜面垂直，两块可视为质点的物块a和物块b，质量分别为m和2m，它们之间用劲度系数为k的轻弹簧拴接，开始时施加外力使得物块a和b间的弹簧处于原长置于斜面上，此时物块a离斜面底端挡板的距离为L。现撤去外力，让两物块自由滑下，当物块a接触挡板时，速度瞬间变为零，此后物块b运动到最高点时，物块a恰好不离开挡板，不计任何阻力，重力加速度为g。则从两物块自由下滑到物块b第一次回到最高点这一过程，下列说法正确的是（　　）

A.这一运动过程中，物块b的机械能守恒

B.这一运动过程中，两物块和弹簧组成的系统机械能守恒

C.物块b运动到最高点时，弹簧形变量大小为

D.物块b运动到最高点时，弹簧的弹性势能为

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．从斜面下滑时，两物块的加速度相同，弹簧处于原长状态，物块b的机械能守恒，当物块a接触挡板后，弹簧先对物块b做负功，速度减为零后，弹簧对物块b再做正功至弹簧反向恢复原长，而后物块b再向上运动，弹簧的弹性势能增加，因此两物块自由下滑到物块b第一次回到最高点这一运动过程中，物块b的机械能不守恒，故A错误；

B．对两物块和弹簧组成的系统，由于物块a接触挡板后速度瞬间变为零，有机械能损失，所以这一运动过程中，两物块和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；

C．物块b运动到最高点时，物块a恰好不离开挡板，对物块a分析得

得

故C错误；

D．当物块a接触挡板时，速度瞬间变为零，物块b先向下加速又减速到零，再反向加速，最后再减速为零到最高点，这一过程物块b与弹簧组成的系统机械能守恒有

解得

故D正确。

故选D。