Question

如图所示，某光滑斜面倾角为30°，其上方存在平行斜面向下的匀强电场，将一轻弹簧一端固定在斜面底端，现用一质量为m、带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在A点（弹簧与物体不拴接），解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h．物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g，则下列说法正确的是

A.弹簧的最大弹性势能大于mgh B.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能

C.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh D.物体从A点运动到B点的过程中最大动能大于2mgh

Answer

AC

【解析】

A. 在上滑到最高点的过程中，弹性势能转化为重力势能和电势能，而重力势能增加了mgh，可知弹簧的最大弹性势能大于mgh，故A正确；

B. 当物体所受的合力为零，即重力的分力和电场力的合力等于弹簧的弹力，此过程中，弹簧的弹性势能转化为物体的动能和重力势能以及电势能之和，且弹簧还处于压缩状态，则物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，故B错误；

C. 根据牛顿第二定律得，上滑时的加速度

解得

除重力或弹力以外，其它力做功等于机械能的增量，从A到B，电场力做功为

则系统损失的机械能为mgh，故C正确；

D. 根据能量守恒知，弹簧的最大弹性势能

当物体的合力为零时，动能最大，最大动能小于弹簧的最大弹性势能，即小于2mgh，故D错误。

故选AC。