Question

2．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止．現(xiàn)撤去力F，小球從靜止開始運(yùn)動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W₁和W₂，小球離開彈簧時(shí)速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過程中（　�。�

• A． 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
• B． 小球的重力勢能增加W₁
• C． 小球的機(jī)械能增加W₁+$\frac{1}{2}$mv²
• D． 小球的電勢能減少W₂

Answer 1

分析 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力和彈力做功．電場力對小球做正功，電場力做的功等于電勢能的減小量；重力做的功等于重力勢能的減小量；系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于除重力外其余力做的功．根據(jù)功能關(guān)系分析即可．

解答 解：A、由于電場力對小球做正功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；
B、重力做功是重力勢能變化的量度，由題意知重力做負(fù)功，則小球的重力勢能增加-W₁，故B錯誤；
C、小球的重力勢能增加-W₁，動能增加$\frac{1}{2}$mv²，所以小球的機(jī)械能增加為-W₁+$\frac{1}{2}$mv²，故C錯誤．
D、根據(jù)電場力做功是電勢能變化的量度，電場力做正功多少，電勢能就減少多少，電場力做功為W₂，則小球的電勢能減少W₂，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評 本題要掌握常見的功能關(guān)系，要明確勢能的減小量等于對應(yīng)場力（電場力或重力）做的功，除了重力和彈力以外的力做的功對應(yīng)著系統(tǒng)機(jī)械能的變化．要注意功的符號．