Question

18．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中（　　）

• A． 小球P的速度先增大后减小
• B． 小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大
• C． 小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变
• D． 系统的机械能守恒

Answer 1

分析 本题中有库仑力做功，机械能不守恒；根据小球的受力，通过加速度方向和速度方向的关系判断小球P的速度变化．

解答 解：A、小球P先沿斜面加速向下运动，当加速度减小到零后，减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，则小球P的速度先增大后减小．故A正确．
B、当小球的合力为零时，速度最大，此时受弹力与库仑力的合力等于重力沿斜面方向上的分力，合力不是最大，在最低点，弹力和库仑力的合力大于重力的分力，此时最大．故B错误．
C、本题涉及到动能、重力势能、弹性势能以及电势能的变化，根据能量守恒定律知，小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变．故C正确．
D、有库仑力做功，系统的机械能不守恒；故D错误．
故选：AC．

点评 意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，从能量转化的角度讲，只发生机械能间的相互转化，没有其他形式的能量参与．