Question

17．如圖所示，絕緣輕彈簧上端固定，下端拴著一帶正電小球Q，Q在A處時彈簧處于原長狀態(tài)，Q可在C處靜止．若將另一帶正電小球q固定在C正下方某處時，Q可在B處靜止．現(xiàn)將Q從A處由靜止釋放，則Q從A運動到C處的過程中（　　）

• A． Q運動到C處時速率最大
• B． 加速度先減小后增大
• C． 小球Q的機械能不斷減小
• D． Q、q及彈簧與地球組成的系統(tǒng)的勢能不斷減小

Answer 1

分析 Q從A運動到C處的過程中，當(dāng)合力為零時速率最大，Q的合外力先減小后增大，加速度先減小到零后反向增大；根據(jù)功能關(guān)系判斷小球Q的機械能如何變化；由功能關(guān)系判斷Q、q彈簧與地球組成的系統(tǒng)的勢能變化的情況．

解答 解：A、q在C正下方某處時，Q在B處所受的合力為零，速率最大，故A錯誤；
B、Q在B處加速度為零，則Q從A運動到B的過程中，加速度一直減小直到零．從B到C加速度反向增大，故B正確；
C、Q的機械能E等于Q的動能與重力勢能之和，由功能關(guān)系有△E=W_彈+W_電，而彈簧的彈力一直做負功，即W_彈＜0，庫侖力也一直做負功，即W_電＜0，則△E＜0，即Q的機械能不斷減小，故C正確；
D、系統(tǒng)的勢能E_p等于重力勢能、電勢能與彈性勢能之和，根據(jù)能量守恒有△E_p+△E_k=0，由于Q的動能E_k先增大后減小，所以系統(tǒng)的勢能先減小后增大，故D錯誤．
故選：BC

點評 解決本題的關(guān)鍵是要知道帶電小球受力平衡時，合力為0，加速度為零，速度最大．還要知道幾個功能關(guān)系：①知道電場力做功與電勢能的關(guān)系；②重力做功與重力勢能的關(guān)系；③彈力做功與彈性勢能的關(guān)系；④除重力以外其它力做功與機械能的關(guān)系．