题目内容
【题目】如图所示,重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点接触到一个轻质弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点。已知ab=lm,bc=0.2m,则以下结论正确的是
A. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J
B. 整个过程中滑块动能的最大值为6J
C. 从c到b弹簧的弹力对滑块做功5J
D. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒
【答案】AD
【解析】
了解滑块的运动过程,滑块先加速运动到b,接触弹簧后滑块没有减速,而是继续加速,当滑块的合力为0时,滑块速度最大,再向下做减速运动,速度减到0时,弹簧压得最紧,弹性势能最大;
选择适当的过程运用动能定理列式求解。
A项:滑块从a到c,运用动能定理得:
mghac+W弹′=0-0
解得:W弹′=-6J。
弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化,所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J,故A正确;
B项:当滑块的合力为0时,滑块速度最大,设滑块在d点合力为0,d点在b和c之间。
滑块从a到d,运用动能定理得:
mghad+W弹=EKd-0
mghad<6J,W弹<0
所以EKd<6J,故B错误;
C项:从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等,即为6J,故C错误;
D项:整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒,没有与系统外发生能量转化,故D正确。
故选:AD。
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