(2007•南通模拟)如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上P点,已知物体的质量为m=2.0kg,物

(2007•南通模拟)如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上P点,已知物体的质量为m=2.0kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm,这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J,物体处于静止状态.若取g=10m/s2,则撤去外力F后(  )
A.物体向右滑动的距离可以达到12.5cm
B.物体向右滑动的距离一定小于12.5cm
C.物体回到O点时速度最大
D.物体到达最右端时动能为0,系统机械能不为0
8711358 1年前 已收到1个回答 举报

leileiwo 幼苗

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解题思路: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.

A、当物体至O点时,由动能定理得:Ep-μmg×0.1=
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2mv2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正确.
故选BD

点评:
本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 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.

1年前

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