如图所示小物体与一根水平轻弹簧相连,放在水平面上,弹簧的另一端固定在P点.已知小物体的质量m=2.0kg,它与水平面间的动摩擦因数为0.4,弹簧的劲度系数k

发布时间:2020-08-04 11:52:41

如图所示小物体与一根水平轻弹簧相连,放在水平面上,弹簧的另一端固定在P点.已知小物体的质量 m =2.0kg,它与水平面间的动摩擦因数为0.4 ,弹簧的劲度系数 k =200N/ m,用力 F 拉小物体,使它从弹簧处于自然状态的 O 点向右移动 10cm ,小物体处于静止,这时弹簧的弹性势能EP=1J ,撤去外力后
A.小物体向左滑动的距离可以达到 12.5 cmB.小物体向左滑动的距离一定小于 12.5 cmC.小物体回到 O 点时,物体的动能最大D.小物体达到最左位置时,动能为0,弹簧的弹性势能也为0

网友回答

B解析试题分析:在物体运动到O点的过程中运用动能定理判断出O点的速度不为零,弹簧将被压缩,根据能量守恒可以判断物体向右滑动距离的最大值,当加速度等于零时,速度最大,此时弹簧弹力等于摩擦力,当物体到达最右端时动能为零,弹簧处于压缩状态,弹性势能不为零,所以系统机械能不为零.
解:A、当物体至O点时,由动能定理得:Ep-μmg×0.1=mv2可知,物体至O点的速度不为零,将继续向右压缩弹簧,由能量守恒可得,Ep=μmgx′+Ep′,因Ep′>0,所以解得x′<12.5 cm,故A错误,B正确.
C、当物体向右运动至O点过程中,弹簧的弹力向右.由牛顿第二定律可知,kx-μmg=ma(x为弹簧的伸长量),当a=0时,物体速度最大,此时kx=μmg,弹簧仍处于伸长状态,故C错误.
D、物体到达最右端时,动能为零,但弹簧有弹性势能,故系统的机械能不为零,D错误.
故选B
考点:机械能守恒定律.


点评:本题要求同学们能正确对物体进行受力分析,清楚物体的运动情况,知道当加速度等于零时,物体速度最大,由于有滑动摩擦力作用,系统的机械能不守恒,但能量守恒,难度适中.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!