Question

如圖所示，絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質點）固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上.現把與Q大小相同，電性相同的帶電小球P，從斜面上的N點由靜止釋放，N點距離彈簧有一段距離，在小球P與彈簧從接觸到壓縮到最短的過程中（此過程中彈簧始終在彈性限度內），以下說法正確的是

A．小球P和彈簧組成的系統機械能守恒

B．小球P和彈簧剛接觸時其速度最大

C．小球P的動能與彈簧彈性勢能的總和增大

D．小球P的加速度先減小后增大

Answer 1

CD

解析試題分析：小球P與彈簧系統的機械能變化等于除系統彈力和重力外其他力做的功即庫倫斥力做的功，由于庫倫斥力做正功，系統機械能增加選項A錯。系統機械能包括小球動能和彈簧彈性勢能和小球重力勢能三者之和增加，但是小球重力勢能減少，所以小球動能和彈簧彈性勢能之和增加選項C對。帶電小球P在沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力，沿斜面向下的庫倫斥力，小球P與彈簧接觸的最初階段，彈簧彈力小于，小球P先加速，但是彈力逐漸增大庫倫斥力逐漸減小，合力變小加速度變小，即第一階段是加速度逐漸減小的加速運動，選項B錯。第二階段彈力大于，合力沿斜面向上開始減速，彈力逐漸增大庫倫斥力逐漸減小，合力變大加速度變大，即第二階段是加速度逐漸變大的減速運動直到速度減小為0.選項D對。
考點：機械能守恒 電場力做功