Question

10．如图所示，一端固定在墙上的轻弹簧，水平放置，用水平恒力F推动静止在水平面上的物体，当物体向左移动x的距离后，速度恰好为零，此时撤去力F，物体被向右弹开，运动的最大距离为3x，则（　　）

• A． 物体受到的滑动摩擦力大小为$\frac{1}{3}$F
• B． 压缩过程中弹簧具有的最大弹性势能为$\frac{3}{4}$Fx
• C． 整个过程中摩擦力做的功为Fx
• D． 整个过程中由于摩擦产生的热量为$\frac{1}{2}$Fx

Answer 1

分析 运用功能原理对两个过程分别列式，可求得摩擦力大小，并能得到最大弹性势能．摩擦力做功与总路程有关．摩擦生热等于克服摩擦力做功．

解答 解：AB、设滑动摩擦力大小为f，弹簧的最大弹性势能为E_P．根据功能关系可得：
   物体向左运动时有：Fx=fx+E_P；
   物体向右运动时有：E_P=f•3x
联立解得 f=$\frac{1}{4}F$，E_P=$\frac{3}{4}$Fx，故A错误，B正确．
C、对于整个过程，由动能定理得：Fx+W_f=0，则摩擦力做的功为W_f=-Fx，故C错误．
D、整个过程中由于摩擦产生的热量为 Q=|W_f|=Fx，故D错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键要熟练运用功能关系和动能定理，要灵活选择研究的过程，分段列式解答．