题目内容

14.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.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.不计一切阻力,在此过程中(  )
A.弹簧的弹力先增加后减小
B.弹力对木块先做负功后做正功
C.弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能
D.弹簧和木块组成的系统机械能守恒

分析 根据弹簧的形变量的变化分析弹力的变化.由弹力方向与位移方向的关系判断弹力做功正负.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,判断动能如何变化.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.

解答 解:A、撤去外力木块向右运动过程中,弹簧的压缩量不断减小,则弹簧的弹力一直减小,故A错误.
B、弹簧对木块的弹力方向与木块的运动方向相同,则弹力对木块一直做正功,故B错误.
CD、弹簧的压缩量逐渐减小,弹性势能一直减小.木块的动能增加,对于弹簧和木块组成的系统,只有弹力做功,系统的机械能守恒,所以弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能.故C错误,D正确.
故选:D

点评 本题分析时要注意条件:不计一切阻力,只有弹力做功,木块的动能一直增加,系统的机械能是守恒的,但若有阻力,木块的运动情况变得复杂,动能是先增大后减小.

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