Question

15．如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜止在O點的小物塊接觸面不連接，此時彈簧無形變，現(xiàn)對物塊施加大小恒為F、方向水平向左的推力，當物塊向左運動到A點時撤去該推力，物塊繼續(xù)向左運動，最終物塊運動到B點靜止，已知物塊質(zhì)量為m，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，OA=l₁，OB=l₂，重力加速度為g，則（　　）

• A． 在推力作用的過程中，物塊一定始終做加速運動
• B． 在推力作用的過程中，物塊的動能可能先增大后減小
• C． 在物塊向右運動的過程中，物塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)的機械能不斷減小
• D． 在物塊運動的整個過程中，彈性勢能的最大值E_pm=$\frac{1}{2}$Fl₁+$\frac{1}{2}$μmgl₂

Answer 1

分析 根據(jù)物體的受力情況，研究合外力，由牛頓第二定律分析其運動情況．根據(jù)除重力以外的力做功情況分析系統(tǒng)的機械能的變化．根據(jù)能量守恒定律求彈性勢能的最大值E_pm．

解答 解：A、在推力作用的過程中，由牛頓第二定律得：F-μmg-F_彈=ma．有兩種可能：①開始時推力大于摩擦力和彈力之和，彈力增大，物塊做加速運動，加速度減小到零后，推力小于摩擦力和彈力之和，物塊做減速運動．②在推力作用下的過程中，推力一直大于摩擦力和彈力之和，即做加速度逐漸減小的加速運動，所以加速度一直減小，速度一直增大．故A錯誤．
B、由上分析知，物塊可能先加速后減速，動能可能先增大后減小，故B正確．
C、在物塊向右運動的過程中，摩擦力對物塊做負功，則物塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)的機械能不斷減小，故C正確．
D、設(shè)物塊從O點向左運動x后返回，則有：Fl₁-μmgx=E_pm，E_pm-μmgx-μmgl₂=0，解得：E_pm=$\frac{1}{2}$Fl₁+$\frac{1}{2}$μmgl₂；故D正確．
故選：BCD．

點評 本題考查了牛頓第二定律、能量守恒的綜合，知道加速度方向與合力的方向相同，當加速度方向與速度方向相同時，做加速運動，當加速度方向與速度方向相反時，做減速運動．根據(jù)功能原理分析機械能的變化．