Question

4．如图所示，重 10N 的滑块在倾角为 30°的斜面上，从 a 点由静止开始下滑，到 b 点开始压缩轻弹簧，到 c 点时达到最大速度，到 d 点（图中未画出）开始弹回，返回 b 点离开弹簧，恰能再回到 a 点．若 bc=0.1m，弹簧弹性势能的最大值为 8J，则下列说法正确的是（　　）

• A． 轻弹簧的劲度系数是 50 N/m
• B． 从 d 到 b 滑块克服重力做功 8J
• C． 滑块的动能最大值为 8J
• D． 从 d 点到 b 点物体的动能增加量小于弹性势能减少量

Answer 1

分析 滑块到 c 点时达到最大速度，合力为零，由平衡条件和胡克定律结合求弹簧的劲度系数．从 d 到 b，由系统的机械能守恒分析滑块克服重力做的功，并求得滑块的动能最大值．

解答 解：A、在c点，滑块的速度最大，合力为零，则有 kx=Gsin30°，且 x=bc=0.1m，解得 k=50 N/m．故A正确．
B、弹簧弹性势能的最大值为 8J，从 d 到 b 的过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能和重力势能，所以滑块增加的重力势能小于8J，则滑块克服重力做功小于8J．故B错误．
C、从d到c的过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能和重力势能，所以滑块的动能最大值小于 8J．故C错误．
D、从 d 点到 b 点的过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能和重力势能，所以物体的动能增加量小于弹性势能减少量，故D正确．
故选：AD

点评 本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律．要知道滑块速度最大的条件是合力为零．同时要明确能量是如何转化的．