Question

6．如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m．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的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中．开始时，物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直．现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦．则在此过程中（　　）

• A． 物体B所受电场力大小为mgsinθ
• B． B的速度最大时，弹簧的伸长量为$\frac{3mgsinθ}{k}$
• C． 撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为gsinθ
• D． 物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量

Answer 1

分析 在撤去外力前后对B物体受力分析，求出电场力，由牛顿第二定律求得加速度，当B受到的合力为零时，速度最大，结合能量守恒即可判断．

解答 解：A、当施加外力时，对B分析可知F-mgsinθ-F_电=0
解得F_电=2mgsinθ，故A错误
B、当B受到的合力为零时，B的速度最大，由kx=F_电+mgsinθ，解得x=$\frac{3mgsinθ}{k}$，故B正确；
C、当撤去外力瞬间，弹簧弹力还来不及改变，即弹簧的弹力仍为零，当撤去外力F的瞬间物体AB受到的合外力为F_合=F_电+mgsinθ=（m+2m）a，解得：a=gsinθ，故C正确；
D、B电场力做正功，电势能减小，物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量，故D错误；
故选：BC

点评 本题考查的是高中物理运动和力，功和能相关知识点的内容，主要偏向功和能的关系．帮助学生很好的从生活情景中分析功和能的关系．从认知水平角度分析，属于理解与应用部分