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如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物快(可视为质点)的...

如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物快(可视为质点)的质量为 ,在水平桌面上沿轴运动,与桌面间的动摩擦因数为.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点,当弹簧的伸长量为时,物块所受弹簧弹力大小为为常量.

)请画出变化的示意图;并根据图象求物块沿轴从点运动到位置的过程中弹力所做的功.

)物块由向右运动到,然后由返回到,在这个过程中,

.求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量;

.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的摩擦力势能的概念,为什么?

 

()图象如图所示; 弹力做功为:. ()弹性势能的变化量为;摩擦力做功:;不能引入“摩擦力势能”. 【解析】 (1)在图象中,面积为外力拉弹簧时外力所做的功 弹簧的弹力对其做负功, (2)a.分段研究:从到过程中,弹簧的弹力做负功,为 从到过程中,弹簧的弹力做正功,为 则全过程弹簧的弹力作功为 由功能关系 得 b.物体向右由运动到的过程摩擦力作功 物体由由返回到的过程摩擦力做功 全程摩擦力做功 若物体直接由位置运动到位置,摩擦力做功为 可知,两次沿不同路径从相同出发点运动到同一位置,摩擦力做功不同,说明摩擦力做功与路径有关. 而弹簧弹力做功与路径无关,只与初末位置有关,因此存在弹性势能的概念,根据势能的定义可知,不存在摩擦力势能的概念.
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考点分析:
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如图所示,质量为的物体A置于质量为的物体B上,物体B与原长为的直立于水平地面上的轻弹簧上端相连,竖直向下的力作用于物体A上,平衡时弹簧的压缩量为。现将撤去,物体AB向上运动,且物体A向上运动达到最高点时离地面高度为,不计空气阻力。求:(物体AB均可视为质点)

(1)弹簧恢复原长时物体A的速度

(2)弹簧弹性势能的最大值

 

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如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体.物体在A处时,弹簧处于原长状态.现用手托住物体使它从A处缓慢下降,到达B处时,手和物体自然分开.此过程中,物体克服手的支持力所做的功为W.已知弹簧形变为x时,劲度系数为k的弹簧的弹性势能为=.不考虑空气阻力,关于此过程,下列说法正确的有(  

A.物体重力势能减小量一定大于W

B.弹簧弹性势能增加量一定小于W

C.物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W

D.若将物体从A处由静止释放,则物体到达B处时的动能为W

 

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如图所示,质量为1kg的滑块在倾角为的光滑斜面上,从点由静止开始下滑,到点开始压缩轻弹簧,到点时达到最大速度,到点(图中未画出)开始弹回,返回点离开弹簧,恰能再回到点。若两点间距离为,弹簧弹性势能的最大值为,则下列说法正确的是(  )

A.弹簧的劲度系数是

B.点到点滑块克服重力做的功为

C.滑块的动能最大值为

D.点到点弹簧的弹力对滑块做的功为

 

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将三个木板123固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中12所构成三角形的底边相同,23所构成三角形的高度相同,现将一 个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板形成的斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同,在这三个过程中,下列说法正确的是(   

A.沿着12下滑到底端时,物块的速度不同;沿着23下滑到底端时,物块的速度相同

B.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大

C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量最多

D.物块沿着12下滑到底端的过程中,产生的热量一样多

 

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如图所示为机场用于检查物品的装置,主要由水平传送带和Ⅹ光透视系统两部分组成若乘客把物品轻放在传送带上之后,物品总会先、后经历两个阶段的运动,传送过程传送带速度不变.用表示传送带速率,用μ表示物品与传送带间的动摩擦因数,则

A.前阶段,物品可能向传送方向的相反方向运动

B.后阶段,物品受到摩擦力的方向跟传送方向相同

C.v相同时,μ不同的等质量物品与传送带摩擦产生的热量相同

D.μ相同时,v增大为原来的2倍,前阶段物品的位移也增大为原来的2

 

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