Question

16．如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開始下滑，到b點(diǎn)開始?jí)嚎s輕彈簧，到c點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大速度，到d點(diǎn)（圖中未畫出）開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，恰能再回到a點(diǎn)，若bc=0.1m，彈簧彈性勢(shì)能的最大值為8J，則下列說法正確的是（　　）

• A． 輕彈簧的勁度系數(shù)是50N/m
• B． 從d到b滑塊克服重力做功8J
• C． 滑塊的動(dòng)能最大值為8J
• D． 從d點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功8J

Answer 1

分析 了解滑塊的運(yùn)動(dòng)過程，滑塊先加速運(yùn)動(dòng)到b，接觸彈簧后滑塊沒有減速，而是繼續(xù)加速，當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，再向下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到0時(shí)，彈簧壓得最緊，彈性勢(shì)能最大．選擇適當(dāng)?shù)倪^程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解彈力做功．

解答 解：A、當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，即知在c點(diǎn)時(shí)滑塊的速度最大，此瞬間滑塊受力平衡，則有：
  mgsin30°=k$•\overline{bc}$
可得 k=$\frac{mgsin30°}{\overline{bc}}$=$\frac{10×0.5}{0.1}$=50N/m，故A正確．
B、滑塊從d到a，運(yùn)用動(dòng)能定理得：
 W_G+W_彈=0-0
又 W_彈=E_p=8J
可得W_G=-8J，即克服重力做功8J，所以從d到b滑塊克服重力做功小于8J．故B錯(cuò)誤．
C、滑塊從a到c，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知：滑塊的動(dòng)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和等于彈簧彈性勢(shì)能的減小量8J，所以滑塊的動(dòng)能最大值小于8J．故C錯(cuò)誤．
D、彈簧彈性勢(shì)能的最大值為8J，根據(jù)功能關(guān)系知從d點(diǎn)到b點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功為8J．從d點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功小于8J．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析物理過程，把復(fù)雜的物理過程分成幾個(gè)小過程并且找到每個(gè)過程遵守的物理規(guī)律，列出相應(yīng)的物理方程解題．同時(shí)要明確彈簧彈力做的功等于彈性勢(shì)能的變化．