9.如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連,另一端固定在墻上的P點,已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m,現(xiàn)用力F拉物體,使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始向左移動10cm,這時彈簧具有彈性勢能Ep=1.0J,物體處于靜止狀態(tài),若取g=10m/s2,則撇去外力F后( 。
A.物體向右滑動的距離可以達到12.5cm
B.物體向右滑動的距離一定小于12.5cm
C.物體回到O點時速度最大
D.物體到達最右端時動能為零,系統(tǒng)機械能也為零

分析 在物體運動到O點的過程中運用動能定理判斷出O點的速度不為零,彈簧將被壓縮,根據(jù)能量守恒可以判斷物體向右滑動距離的最大值,當加速度等于零時,速度最大,此時彈簧彈力等于摩擦力,當物體到達最右端時動能為零,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈性勢能不為零,所以系統(tǒng)機械能不為零.

解答 解:AB、當物體至O點時,由動能定理得:Ep-μmg×0.1=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$可知,物體至O點的速度不為零,將繼續(xù)向右壓縮彈簧,由能量守恒可得,Ep=μmgx′+Ep′,因Ep′>0,所以解得x′<12.5 cm,故A錯誤,B正確.
C、當物體向右運動至O點過程中,彈簧的彈力向右.由牛頓第二定律可知,kx-μmg=ma(x為彈簧的伸長量),當a=0時,物體速度最大.故C正確.
D、物體到達最右端時,動能為零,但彈簧有彈性勢能,故系統(tǒng)的機械能不為零,故D錯誤.
故選:BC

點評 本題要求同學們能正確對物體進行受力分析,清楚物體的運動情況,知道當加速度等于零時,物體速度最大,由于有滑動摩擦力作用,系統(tǒng)的機械能不守恒,但能量守恒.

練習冊系列答案
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A.完成這段飛行的時間是t=$\frac{{v}_{0}}{g}$
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C.撞擊斜面時的速度為v0
D.撞擊斜面時的速度為v0sinθ

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A.V1=16m/s,V2=15m/s,t=3sB.V1=16m/s,V2=15m/s,t=2s
C.V1=20m/s,V2=16m/s,t=2sD.V1=20m/s,V2=20m/s,t=3s

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B.a點的場強比b點的大
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D.無法判斷

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