Question

如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块(　　)

A．最大速度相同

B．最大加速度相同

C．上升的最大高度不同

D．重力势能的变化量不同

Answer 1

C

[解析]　本题考查了弹性势能与重力势能及动能的变化。解题关键是各物理量所对应弹簧所处的状态及受力情况。开始压缩量相同，弹力相同，释放瞬间两球加速度最大，由牛顿第二定律，kx₀－mgsinθ＝ma_m，a_m＝－gsinθ，由于两物块质量不同，因此最大加速度不同，因此B选项错误；当物块加速为零时，速度最大，则kx＝mgsinθ，由能量转化与守恒定律，有kx＝kx²＋mv，所以v＝－，m越大，v_m越小，两物块质量不同，最大速度不同，选项A错误；达到最大高度时速度为零，弹性势能转化为重力势能，则kx＝mgh，h＝，两物块质量不同，上升的最大高度不同，选项C正确；弹簧相同，开始压缩量相同，全过程释放的弹性势能完全转化为重力势能，即ΔE_PG＝E_PO，重力势能的变化量相同，选项D错误。本题对最大速度的分析是难点，列出能量守恒关系式才能准确解答。