题目内容
【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上,另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球(可视为质点)相连.A点距水平面的高度为h,直杆与平面的夹角为30°,OA = OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长.小球从A处由静止开始下滑,经过B处的速度为v,并恰能停在C处.已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 小球通过B点时的加速度为
B. 小球通过AB段与BC段摩擦力做功相等
C. 弹簧具有的最大弹性势能为
D. A到C过程中,产生的内能为mgh
【答案】BCD
【解析】因在B点时弹簧在原长,则到达B点时的加速度为,选项A错误;因AB段与BC段关于B点对称,则在两段上弹力的平均值相等,则摩擦力平均值相等,摩擦力做功相等,选项B正确;设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为Wf,小球的质量为m,弹簧具有的最大弹性势能为Ep.根据能量守恒定律得,对于小球A到B的过程有:mgh+Ep=mv2+Wf,A到C的过程有:mgh=2Wf,解得:Wf=mgh,Ep=mv2.即弹簧具有的最大弹性势能为mv2;A到C过程中,产生的内能为2Wf=mgh,选项CD正确,故选BCD.
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