题目内容

【题目】轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端与一木块连接在一起,木块放在粗糙的水平地面上.在外力作用下,木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点,如图所示.现撤去外力,木块向右运动,当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长.在此过程中( )

A.木块的速度先增大后减小
B.木块的加速度先增大后减小
C.弹簧的弹性势能先减小后增大
D.弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能

【答案】A
【解析】解:AB、撤去外力木块向右运动过程中,开始阶段,木块所受的弹簧的弹力大于滑动摩擦力,速度增大.随着弹力的减小,合力减小,加速度减小.后来弹簧的弹力小于滑动摩擦力,随着弹力的减小,合力反向增大,则加速度反向增大,所以木块的速度先增大后减小,加速度先减小后增大,故A正确,B错误.
C、弹簧的压缩量逐渐减小,弹性势能一直减小.故C错误.
D、弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能,根据能量守恒定律弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能.故D错误.
故选:A
分析木块的受力情况,由牛顿第二定律分析木块的运动情况,判断速度和加速度如何变化.弹簧的弹性势能随形变量的减小而减小.根据能量守恒分析弹簧减小的弹性势能与木块增加的动能的关系.

练习册系列答案
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【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

①将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
②将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N﹣n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s﹣t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(1)对应于不同的n的a值见下表.n=2时的s﹣t图象如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表.

n

1

2

3

4

5

a/ms﹣2

0.20

0.58

0.78

1.00


(2)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a﹣n图象.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(3)利用a﹣n图象求得小车(空载)的质量为 kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8ms﹣2).
(4)若以“保持木板水平”来代替步骤①,下列说法正确的是 (填入正确选项前的标号)
A.a﹣n图线不再是直线
B.a﹣n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a﹣n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.

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