Question

17．如圖，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn)．質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)由靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 物體最終將停在A點(diǎn)
• B． 物體第一次反彈后可能到達(dá)B點(diǎn)
• C． 整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量大于克服摩擦力做的功
• D． 整個(gè)過(guò)程中物體的最大動(dòng)能大于彈簧的最大彈性勢(shì)能

Answer 1

分析 根據(jù)重力與重力沿斜面方向分力的關(guān)系判斷物體最終靜止的位置．根據(jù)能量守恒判斷物體反彈后到達(dá)的位置．結(jié)合能量守恒，通過(guò)重力勢(shì)能的減小量等于彈性勢(shì)能的增加量和克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能之和，判斷重力勢(shì)能的減小量與克服摩擦力做功的大小關(guān)系．根據(jù)能量守恒，通過(guò)最大動(dòng)能和此位置的重力勢(shì)能等于最低點(diǎn)的最大彈性勢(shì)能和從動(dòng)能最大位置到最低點(diǎn)位置克服摩擦做功，判斷最大動(dòng)能和最大彈性勢(shì)能的關(guān)系．

解答 解：A、由題意可知，物塊從靜止沿斜面向上向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，因此物體不可能最終停于A點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B、由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在摩擦力，導(dǎo)致摩擦力做功，物體的機(jī)械能不斷減小，所以物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)動(dòng)能定理可知，從靜止到速度為零，則有：重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和，所以重力勢(shì)能的減小量大于物塊克服摩擦力做功．故C正確；
D、整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能最大的位置即為速度最大，因此即為第一次下滑與彈簧作用時(shí)，彈力等于重力的沿斜面方向的分力的位置，而彈簧的最大勢(shì)能即為第一次壓縮彈簧到最大位置，因?yàn)樽畲髣?dòng)能和此時(shí)的重力勢(shì)能一同轉(zhuǎn)化為最低點(diǎn)的最大彈性勢(shì)能和此過(guò)程中的克服摩擦做功，所以整個(gè)過(guò)程中物體的最大動(dòng)能小于彈簧的最大彈性勢(shì)能，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 考查彈力作功與彈性勢(shì)能變化關(guān)系，重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，摩擦力做功導(dǎo)致彈簧與物塊的機(jī)械能在變化．并學(xué)會(huì)由受力分析來(lái)確定運(yùn)動(dòng)情況．