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20.如圖所示,在粗糙水平地面上,彈簧一端固定在豎直墻壁上,另一端連著物塊,彈簧處于原長時物塊處于O點位置.現(xiàn)用外力緩慢把物塊向左壓至P點不動,此時彈簧的彈性勢能為Ep.撤去外力后物塊向右運動至Q(圖中未有標出)點停下.下列說法正確的是(  )
A.外力所做的功等于EP
B.物塊到達PQ中點時速度最大
C.Q點可能在O點的左側
D.從P到Q的過程摩擦產(chǎn)生的熱量一定小于EP

分析 分析物塊的運動情況:松開物塊后,彈簧的彈力大于滑動摩擦力,物塊向右做加速運動;在運動過程中彈簧彈力減小,摩擦力f=μmg不變,物塊做加速度減小的加速運動;當彈簧彈力與摩擦力相等時,加速度為零,此時物塊速度達到最大值,然后物塊繼續(xù)向右運動,彈力繼續(xù)減小,小于滑動摩擦力,物塊做加速度增大的減速運動,到達O點時,彈簧彈力為零;越過O點后,彈簧彈力變大,物塊做加速度增大的減速運動,直到Q點速度變?yōu)榱銥橹梗畬ξ飰K進行受力分析,應用牛頓第二定律和功能關系分析答題.

解答 解:A、外力緩慢把物塊向左壓至P點不動,外力所做的功轉化為彈簧的彈性勢能和克服摩擦力做功,故A錯誤;
B、松開物塊后,彈簧的彈力大于滑動摩擦力,物塊受到的合力向右,物塊向右做加速運動;在運動過程中彈簧彈力減小,摩擦力f=μmg不變,物塊受到的合力減小,加速度減小,物塊做加速度減小的加速運動;當彈簧彈力與摩擦力相等時,加速度為零,此時物塊速度達到最大值,然后物塊繼續(xù)向右運動,彈力繼續(xù)減小,小于滑動摩擦力,物塊受到的合力向左,合力增大,加速度增大,加速度向左,物塊做加速度增大的減速運動,到達O點時,彈簧彈力為零;越過O點后,彈簧彈力向左,摩擦力左,在向右運動過程中,彈簧彈力變大,物塊受到的合力變大,加速度變大,物塊做加速度增大的減速運動,直到Q點速度變?yōu)榱銥橹梗绻矫婀饣�,物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,P與O點距離等于Q與O點距離,由于水平面不光滑,物塊在運動過程中機械能有損失,P與O點距離大于Q與O點距離,所以物塊速度最大不可能是PQ的中點,故B錯誤;
CD、由上述分析可知,初末狀態(tài)速度為0,從P到Q的過程摩擦產(chǎn)生的熱量一定等于彈性勢能的減少量,根據(jù)初狀態(tài)彈性勢能的大小,Q點可能在O點的左側、右側,也可能就在O點,故C正確,D錯誤.
故選:C.

點評 本題考查根據(jù)物體的受力情況分析其運動情況的能力,關鍵要抓住彈簧的彈力的可變性,進行動態(tài)分析.

練習冊系列答案
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A.t=8s時兩車可能相遇
B.t=(6+217)s時兩車可能相遇
C.在兩車相遇之前t=6 s時兩車相距最遠
D.相遇地點距甲車的出發(fā)點的距離可能是12m

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6.在下列四個圖中,分別標明了磁場方向、通電直導線的電流方向及通電直導線所受安培力的方向,其中正確的是( �。�
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A.當轉動的角速度ω=0rad/s時,兩輕繩上拉力的大小為T=mg2
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C.A、B、C三點的線速度之比為1:2:3D.A、B、C三點的線速度之比為1:2:3

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B.甲乙兩顆衛(wèi)星在同一圓軌道上運行
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