Question

如下图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F₁和F₂，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度.对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（   ）

A．由于F₁、F₂等大反向，故系统机械能守恒

B．当弹簧弹力大小与F₁、F₂大小相等时，m、M各自的动能最大，此时系统机械能最大

C．由于F₁、F₂大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动

D．由于F₁、F₂等大反向，故系统的动量始终为零

Answer

D

【解析】

试题分析：由于F1、F2对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，故A错误；开始时，弹簧的弹力小于F1、F2，两物块加速，动能增加，当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，此后速度减小，动能减小，故B错误；由于F1、F2先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于F1、F2，之后，两物块再加速相向运动，F1、F2对系统做负功，系统机械能开始减少，故C错误；当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，M和m受力平衡，加速度减为零，此时速度达到最大值，故各自的动能最大，故D正确。

考点：机械能守恒

【名师点睛】本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识．题目情景比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决问题的能力．F1和F2等大反向，但是由于它们的位移不同，所以做的功的大小不同，当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，物体受到的合力的大小为零，此时物体的速度的大小达到最大，再根据物体的运动状态可以判断物体加速度的变化．