题目内容

17.如图所示,粗糙斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点且恰好处于静止状态,现将物块从O点拉至A点,撤去拉力后物块由静止向上运动,经点O到达B点时速度为零,下列判断正确的是(  )
A.小物块到达B点速度为零后将停留在B点
B.若A点离O点越远,物块所能达到的最大动能的位置也离O点越远
C.物块从O向B运动的过程中,物块的加速度逐渐减小
D.物块从A向O运动的过程中;动能的增加量小于弹性势能的减少量

分析 物块位于O点且恰好处于静止状态,重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力.分析物块在位置B点时的受力情况,分析重力沿斜面向下的分力、弹力的合力与最大静摩擦力的关系,即可判断物块能否停留在B点.物体从A向O运动过程,受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力,当合力为零时速度最大;重力势能、弹性势能、动能和内能之和守恒.加速度的变化由牛顿第二定律分析.

解答 解:A、物块位于O点且恰好处于静止状态,重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力.物块在位置B点时,弹簧对物块有沿斜面向下的弹力,所以重力沿斜面向下的分力和弹力之和大于最大静摩擦力,所以物块在B点不能停留在B点,将要下滑,故A错误.
B、物体从A向O运动过程,受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力,当其合力为零时动能最大,此位置有 kx=mgsinα+μmgcosα,可知弹簧的伸长量x一定,即动能最大的位置不变,故B错误.
C、从O向B运动过程中,物块的加速度为 a=$\frac{mgsinα+μmgcosα+kx}{m}$,x逐渐增大,则a逐渐增大,故C错误.
D、物块从A向O运动过程中,弹簧的弹性势能减小,物块的机械能和内能均增加,根据能量守恒定律,弹性势能的减少量大于机械能的增加量,故D正确.
故选:D

点评 本题的关键是明确物体的受力情况,来判断其运动情况,同时要搞清系统的能量转化情况,知道物体在平衡点时动能最大.

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