题目内容
【题目】如图,固定的斜面底端有一挡板,板上固定一轻弹簧,弹簧原长时自由端在B点,将一小滑块紧靠弹簧放置在斜面上,用外力作用滑块使其静止在A点,现撤去外力,滑块恰能上滑至顶点C,然后下滑,最终停在斜面上.则
A. 滑块最终停在A点
B. 滑块上滑的最大速度位置与下滑的最大速度位置不同
C. 整个运动过程中产生的内能等于滑块在A处时弹簧的弹性势能
D. 滑块从A上滑到B过程中,加速度先变小后变大
【答案】BD
【解析】
根据滑块最终停在斜面上,说明滑块与斜面之间有摩擦力,可以判断系统机械能的变化;上滑和下滑过程摩擦力方向不同,根据牛顿第二定律判断加速度的变化。
A.滑块最终停在斜面上,说明滑块与斜面之间有摩擦力,滑块在上滑和下滑过程有机械能损耗,滑块最终不会停在A点,故A错误;
B.加速度为零时速度最大,设上滑过程速度最大时弹簧压缩量为x1,下滑过程速度最大时弹簧压缩量为x2,斜面倾角为θ,则kx1=mgsinθ+f,mgsinθ=kx2+f,滑块上滑的最大速度位置与下滑的最大速度位置不同;故B正确;
C.距上面解析可知,滑块最终停止的位置在A处上面,滑块在A处时弹簧的弹性势能等于整个运动过程中产生的内能、增加的重力势能和最终的弹性势能之和,故C错误;
D. 滑块从A上滑到B过程中,弹力逐渐减小,根据牛顿第二定律,开始kx1-mgsinθ+f=ma,达到最大速度后,mgsinθ+f-kx2=ma,加速度先变小后变大,故D正确。
故选:BD
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