Question

【題目】如圖所示，一根彈簧的左端固定，右端連接一個小球，把它們套在粗糙的水平桿上，a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點是彈簧原長時小球的位置，c點是小球到達最右端的位置.則小球由a點運動到c點的過程中，小球速度最大的位置是______（選填“a”、“b”或“ab之間”）.小球、彈簧組成的系統裝置機械能______(選填“是”或“不是”)守恒的.

Answer 1

【答案】ab之間 不是

【解析】

a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，因為它們套在粗糙的水平桿上，所以小球向右移動過程中，受到桿給小球向左的滑動摩擦力；b點是彈簧原長時小球的位置，此時在b點彈簧自然伸出不受力的作用，而小球在由a向b運動過程中，受到桿給小球的水平向左的滑動摩擦力，且隨著彈簧彈力逐漸減小至與滑動摩擦力相等時小球速度達到最大，所以彈簧有一定壓縮形變，所以此時小球的位置處于ab之間，且在下一時刻小球滑動摩擦力將大于彈簧彈力小球速度要減小。又因為粗糙的水平桿上小球受到摩擦力作用，所以在運動過程中有一部分機械能轉化為內能，所以小球、彈簧組成的系統裝置機械能不是守恒的。