Question

【题目】如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为，木箱质量为M，货物质量m=2M，木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下后返回。下列选项正确的是（　　）

A.卸下货物后木箱恰好被弹回到轨道顶端

B.木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度

C.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，木箱和货物的减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

D.木箱上升的过程中，弹簧减少的弹性势能全部转化为木箱的机械能和系统的内能

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．设弹簧压缩最大时的弹性势能为，由能量守恒得，下滑过程

上滑过程，到达最高点速度为v，上滑过程由能量守恒得

解得

即木箱恰好被弹回到轨道顶端，故A正确；

B．对木箱受力分析，根据牛顿第二定律得，下滑时加速度为

上滑时加速度为

故B正确；

CD．由能量守恒有，在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，木箱和货物的减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能和系统的内能，上滑过程，弹簧减少的弹性势能全部转化为木箱机械能和系统的内能，故C错误，D正确。

故选ABD。