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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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mAB =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,弹簧的弹性势能等于
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C.经O点时,物块的动能小于
D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能

◎ 答案

BC

◎ 解析

由于物块与水平桌面间存在着摩擦,则该装置不能看成是弹簧振子,则A、B不关于O点对称。由于运动中一部分机械能要转化成克服摩擦力做功变成内能,从而找到B点离O点将比A点离O近这一位置关系。进而能很好地对弹性势能、动能的转化进行分析。
设A离弹簧原长位置O的距离为,则弹簧的形变量为,当物体从A向左运动直至B的过程中,物体要克服摩擦力做功,则物体及弹簧系统的机械能一定减小,到B时只具有弹性势能,则,由此可知BO的距离比AO的距离近。则;故从OA的过程中运用动能定理有,解得A处的弹性势能,故A 项错误;同理,经过B点时,弹簧的弹性势能,故B项正确;经过O点的动能,则C项正确;物块动能最大时是物体第一次回到平衡位置,受力分析不难得出该位置在O点的右边,物体受到的弹力和物体受到的摩擦力大小相等,由于摩擦因数未知,则弹簧的弹性势能大小无法确定,故物块动能最大时弹簧的弹性势能与物块在B点时弹簧的弹性势能大小无法确定,故D项错误。故本题答案为BC。
【考点定位】本题考查动能定理、功能关系及弹力做功与弹性势能关系的理解。难度:较难。

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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