Question

【急求】高中机械能守恒一题

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，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是 〔 〕
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 �
B．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加 �
C．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加 �
D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大

答案是选D，请作出详细的解释，谢谢

Answer 1

情景模式是这样的

F1作用在m上  F2作用在M上 M、m与地面三者之间都没有摩擦阻力  所以M、m之间的联系只有弹簧，现在就可以想象成两个物体，中间连着一个弹簧，F1、F2分别作用在两物体上，且地面光滑，

Answer 2

AB简单排除，不解释。
C的问题在于当弹力大于F1和F2时，m和M开始减速，直至反向，当m和M方向开始与F相反时，F1、F2开始做负功，根据 ∑W(非保守内力的功)+∑W(外力的功)=ΔE（机械能），（此题中 W(非保守内力)=0）可以知道机械能减少。
D是对的，因为弹力小于F1、F2时，M和m都在加速，所以动能在增加，还没达到最大值，弹力大于F1、F2时，M和m都在减速，动能减少，已经达到过最大值，所以当弹力等于F1、F2时动能最大。