Question

3．如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪兩邊的細(xì)線豎直．物體A、B、C的質(zhì)量分別為m_A、m_B、m_C．開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，將C從靜止釋放后，發(fā)現(xiàn)C運(yùn)動到最低點(diǎn)時，A對地面的壓力恰好為零，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（　�。�

• A． C在下降過程中，B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
• B． B在上升過程中，B的機(jī)械能一直增大
• C． 如果m_A＞m_B，則一定有m_C＜m_B
• D． 當(dāng)彈簧處于原長時，B、C兩物體的動能之和一定最大

Answer 1

分析 正確選定研究對象，作出受力分析同時明確各力做功情況，根據(jù)功能關(guān)系進(jìn)行分析，從而明確機(jī)械能的變化情況，并找出動能最大時彈簧的長度．

解答 解：A、C在下降過程中，B、C組成的系統(tǒng)受到彈簧的拉力作用，由于拉力做負(fù)功，故系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；
B、將BC視為整體，則在B上升過程中，先做加速減小的加速運(yùn)勸，后做加速增加的減速運(yùn)動，剛開始的加速度最大，方向向上，大小小于g，上升到最高點(diǎn)時加速度方向向下，因只受重力和彈力作用，根據(jù)對稱性可知，最后的加速度一定等于剛開始時的加速度，故也應(yīng)小于g，則說明在上升過程中，所受重力之外的合力方向始終向 上，做正功，因此B的機(jī)械能一直增加，故B正確；
C、如果m_A＞m_B，則表明C下降到最低時彈簧的彈性勢能應(yīng)大于釋放C時的彈性勢能，而BC以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故BC剛釋放至C下降到最低點(diǎn)的過程中，BC總的重力勢能減小，即m_cgh＞m_Bgh，一定有m_C＞m_B，故C錯誤；
D、如果BC質(zhì)量不相等，BC受力平衡時，B、C的總動能最大，但彈簧不處于原長，故D錯誤．
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查機(jī)械能守恒的條件應(yīng)用，要注意正確選擇研究的系統(tǒng)，明確哪個系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，同時能根據(jù)重力之外的其他力做功等于機(jī)械能的改變量進(jìn)行分析．