Question

【題目】如圖所示，傾角為僅的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為K的輕彈簧下端固定在擋板上�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ< tana），物塊下滑過程中的最大動(dòng)能為Ekm，則小物塊從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是

A. 物塊的最大動(dòng)能Ekm等于對應(yīng)過程中重力與摩擦力對物塊做功之和

B. 彈簧的最大彈性勢能等于整個(gè)過程中重力與摩擦力對物塊做功之和

C. 當(dāng)物塊的最大動(dòng)能為Ekm時(shí)，彈簧的壓縮量

D. 若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動(dòng)能一定等于2Ekm

Answer 1

【答案】BC

【解析】物塊的最大動(dòng)能Ekm等于對應(yīng)過程中重力、摩擦力和彈簧的彈力對物塊做功之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最低端速度為零時(shí)彈性勢能最大，故彈簧的最大彈性勢能等于整個(gè)過程中重力與摩擦力對物塊做功之和，選項(xiàng)B正確；當(dāng)物塊的最大動(dòng)能為Ekm時(shí)，此時(shí)滿足 ，解得： ，選項(xiàng)C正確；若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊動(dòng)能最大的位置不變，彈性勢能不變，設(shè)為Ep．此位置彈簧的壓縮量為x．根據(jù)功能關(guān)系可得：將物塊從離彈簧上端s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動(dòng)能為 Ekm=mg（s+x）sinα-μmg（s+x）cosα-Ep．
將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動(dòng)能為 Ekm′=mg（2s+x）sinα-μmg（2s+x）cosα-Ep．
而2Ekm=mg（2s+2x）sinα-μmg（2s+2x）cosα-2Ep．=[mg（2s+x）sinα-μmg（2s+x）cosα-Ep]+[mgxsinα-μmgxcosα-Ep]=Ekm′+[mgxsinα-μmgxcosα-Ep]
由于在物塊接觸彈簧到動(dòng)能最大的過程中，物塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和物塊的動(dòng)能，則根據(jù)功能關(guān)系可得：mgxsinα-μmgxcosα＞Ep，即mgxsinα-μmgxcosα-Ep＞0，所以得Ekm′＜2Ekm．故D錯(cuò)誤．故選：BC.