Question

【题目】如图所示，一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端自由伸长，一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是压缩弹簧，后又被弹回。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，选地面为零势能面，滑块的加速度a、滑块的动能Ek、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是（　　）

A.B.

C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．设滑块受到的摩擦力为，弹簧的弹力为

选取初速度的方向为正方向，则滑块的加速度为

可知与的关系是不过坐标原点的直线，故A错误；

B．当弹簧的压缩量为时，弹簧的弹性势能为

所以滑块克服弹簧的弹力做功

克服摩擦力做功

对滑块由动能定理可得

即有

动能为的二次函数，是一条曲线，故B错误；

C．滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能，所以系统的机械能

即系统的机械能与之间的关系为斜率为负的一次函数，故C正确；

D．因摩擦产生的内能为

因摩擦产生的热量与弹簧形变量成正比，是过坐标原点的直线，故D错误；

故选C。