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(2014•临沂三模)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零,重力加速度为g.则上述过程中()

A.物块在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时弹性势能
B.物块在O点时动能最大
C.物块在B点时,弹簧的弹性势能大于W-32

人气:585 ℃ 时间:2024-05-14 00:18:02
解答

A、根据能量的转化与守恒,从A到B减少的弹性势能转化为内能,故在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时弹性势能,A正确;
B、物块在受力平衡位置处动能最大,即向左运动过程中在弹簧拉力与摩擦力相等的位置,一定在O点的右侧,动能最大,过B错误;
C、物块从开始运动到最终停在B点,路程大于a+
a
2=
3a
2,故整个过程物体克服阻力做功大于
3
2μmga,故物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-
3
2μmga,故C错误;
D、从O点开始到再次到达O点,物体路程大于a,故由动能定理得,物块的动能小于W-μmga,D正确;
故选:AD.

试题解析:

据题意物块到达B点时速度为0,但加速度不一定是零,即不一定合力为0,这是此题的不确定处.弹簧作阻尼振动,如果接触面摩擦系数μ很小,则动能为最大时时弹簧伸长量小(此时弹力等于摩擦力μmg),而弹簧振幅变化将很小,B点弹簧伸长大于动能最大点;如果μ较大,则动能最大时,弹簧伸长量较大,(因弹力等于摩擦力,μ较大,摩擦力也较大,同一个弹簧,则需要较大伸长量,弹力才可能与摩擦力平衡),而此时振幅变化很大,即振幅将变小,则物块将可能在离O点很近处,就处于静止(速度为0,加速度也为0),此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量,B点势能可能小于动能最大处势能.至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能,由功能关系和动能定理分析讨论即可.

名师点评:

本题考点: 功能关系;弹性势能.
考点点评: 利用反证法得到而得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的,此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻.

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