题目内容

7.如图所示,A、B是粗糙水平面上的两点,O、P、A三点在同一竖直线上,且OP=L,在P点处固定一光滑的小立柱,一小物块通过原长为L0的弹性轻绳与悬点O连接.当小物块静止于A点时,小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力.将小物块移至B点(弹性轻绳处于弹性限度内),由静止释放后,小物块沿地面运动通过A点,若L0<L,则在小物块从B运动到A的过程中(  )
A.小物块受到的滑动摩擦力保持不变
B.小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小
C.弹性轻绳的弹性势能逐渐增大
D.小物块和弹性轻绳组成的系统机械能逐渐减小

分析 分析物块所受的支持力的变化情况,来分析滑动摩擦力变化情况.根据形变量的变化分析轻绳的弹性势能变化.由机械能守恒的条件分析小物块和弹性轻绳组成的系统是否守恒.

解答 解:AB、因为L0<L,设弹性轻绳开始原长到P点的伸长量为x1,P点到O点的伸长量为x2,则在A点物体对地面的压力F=mg-K(x1+x2),在B点绳子与竖直方向的夹角为θ,则物体对地面的压力为F′=mg-K(x1+$\frac{{x}_{2}}{cosθ}$)cosθ,则从A点到B点物体对地面正压力的变化量为△F=F-F′=-Kx1+Kx2cosθ<0,所以物体对地面的正压力增大,那么小物块从B运动到A的过程中正压力在减小,由f=μF可知,物块受到的滑动摩擦力逐渐减小,故A错误,B正确;
C、小物块从B运动到A的过程中,弹性轻绳的形变量在减小,所以弹性轻绳的弹性势能逐渐减小,故C错误;
D、在小物块从B运动到A的过程中,物块要克服地面的摩擦力做功,物块和弹性轻绳组成的系统机械能逐渐减小,故D正确.
故选:BD.

点评 解答此题的关键是先对滑块在A点时受力分析,由竖直方向上合力为零可得出重力、支持力、弹性绳弹力三者关系,再对滑块在B位置受力分析,由竖直方向受到的合力为零,得出重力、支持力、弹性绳弹力三者关系,然后得出支持力的变化情况.

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