如图所示,将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端,现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑

如图所示,将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端,现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点,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为mgh
B.物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh
C.物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能
D.物体最终静止在AB之间某一点
齐单单 1年前 已收到1个回答 举报

lanny15 幼苗

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解题思路: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,可得知斜面不光滑,物体将受到沿斜面向下的摩擦力,且摩擦力大小为重力的一半;物体动能最大时,加速度为零;系统弹性势能最大时,弹簧压缩量最大;注意应用能量守恒的观点加以全程分析

A、根据能量守恒,在物块上升到最高点的过程中,弹性势能变为物块的重力势能mgh和内能,故弹簧的最大弹性势能应大于mgh,故A错误;
B、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,由牛顿第二定律得物块所受沿斜面向下的合力为,F=mg,而重力沿斜面向下的分量为mgsin30°=[1/2mg,
可知,物块必定受到沿斜面向下的摩擦力为f=
1
2mg,摩擦力做功等于物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能,Wf=f
h
sin30°]=mgh,故B正确;
C、物体动能最大时,加速度为零,此时物块必定沿斜面向上移动了一定距离,故损失了一部分机械能,所以动能小于弹簧的最大弹性势能,故C错误;
D、由于物体到达B点后,瞬时速度为零,此后摩擦力方向沿斜面向上,与重力沿斜面向下的分力相抵消,物块将静止在B点,故D正确.
故选:BD.

点评:
本题考点: 功能关系;机械能守恒定律.

考点点评: 注意挖掘“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”的隐含信息,用能量守恒观点分析

1年前

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