Question

【題目】如圖所示，輕彈簧的一端懸掛在天花板上，另一端固定一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊放在水平面上，彈簧與豎直方向夾角為θ=30o。開始時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，長度為L，現(xiàn)在小物塊上加一水平向右的恒力F使小物塊向右運(yùn)動(dòng)距離L，小物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則此過程中分析正確的是（ ）

A. 小物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能改變了（F-μmg）L

B. 彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大

C. 小物塊在彈簧懸點(diǎn)正下方時(shí)速度最大

D. 小物塊動(dòng)能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和

Answer 1

【答案】BD

【解析】

物塊向右移動(dòng)L，則運(yùn)動(dòng)到右邊與初始位置對(duì)稱的位置，此過程中受重力、拉力F、彈簧的彈力和摩擦力作用，根據(jù)功能關(guān)系和動(dòng)能定理判斷機(jī)械能和動(dòng)能的變化；根據(jù)小物塊的位置判斷彈簧長度的變化以及彈簧彈性勢能可能的變化情況.

物塊向右移動(dòng)L，則運(yùn)動(dòng)到右邊與初始位置對(duì)稱的位置，此過程中彈簧的長度先減小后增大到原來的值，彈簧可能先伸長量減小，到恢復(fù)到原長，然后壓縮，且壓縮量增加到達(dá)懸點(diǎn)正下方；繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓縮量減小，然后伸長到原來的值，可知彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大，選項(xiàng)B正確；此過程中物塊對(duì)地面的壓力不等于mg，則除彈力和重力外的其它外力的功不等于（F-μmg）L，則小物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能改變量不等于（F-μmg）L，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小物塊在彈簧懸點(diǎn)正下方時(shí)，合外力做功不是最多，則速度不是最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因整個(gè)過程中彈簧的彈性勢能不變，彈力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理可知小物塊動(dòng)能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和，選項(xiàng)D正確；故選BD.