Question

如图所示，某光滑斜面倾角为30⁰，其上方存在平行斜面向下的匀强电场，将一轻弹簧一端固定在斜面底端，现用一质量为m、带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在A点(弹簧与物体不拴接)，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h。物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，则下列说法正确的是（　 　）

A．弹簧的最大弹性势能为mgh

B．物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能

C．物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh

D．物体从A点运动到B点的过程中最大动能小于2mgh

Answer 1

CD

解析试题分析：物体离开弹簧后沿斜面向上做匀减速运动的加速度大小等于重力加速度g，由牛顿第二定律，解得电场力，设弹力做功为W，物体从A到B的运动过程中由动能定理：，解得弹力做功为W=，弹簧的最大弹性势能为，故A 选项错误；由于物体离开弹簧前需要克服重力和电场力所做功故弹性势能只有部分转化为最大动能，所以物体从A点运动到B点的过程中最大动能小于2mgh，故B、D选项错误；物体从A点运动到B点的过程中系统克服弹力做功为，所以系统损失的机械能为mgh，C选项正确；本题的解题关键是挖掘题目中的隐含条件，既物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，应用牛顿第二定律求出电场力。
考点：牛顿第二定律 动能定理 弹簧弹力做功与弹性势能的关系