Question

20．如圖所示，彈簧一端與小車(chē)相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車(chē)放在粗糙的水平木板上．小車(chē)位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，用力壓縮彈簧使小車(chē)到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車(chē)由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零．則小車(chē)從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過(guò)程中，速度達(dá)到最大值的位置在A點(diǎn)的左側(cè)（選填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)的左側(cè)”或“A點(diǎn)的右側(cè)”），彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大（選填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車(chē)從位置B運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小車(chē)的動(dòng)能和內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）彈簧被木塊從A位置壓縮到B位置時(shí)，彈簧的彈性形變程度最大，木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢(shì)能；
（2）彈簧恢復(fù)原狀，把木塊從B位置推到A位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成木塊的動(dòng)能；
（3）由于慣性，木塊到達(dá)A點(diǎn)后不能立即停下來(lái)，會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，此時(shí)木塊的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢(shì)能．

解答 解：小車(chē)在粗糙的木板上運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，就是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)，由以上分析可知，由B到A過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能除轉(zhuǎn)化為小車(chē)的動(dòng)能外，還要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．因此正確答案應(yīng)該用受力分析來(lái)得出，當(dāng)彈簧的推力和小車(chē)受到的摩擦力相等時(shí)速度最大，也就是在AB間的一點(diǎn)，所以速度達(dá)到最大值的位置在A點(diǎn)的左側(cè)；
從B到彈簧自然長(zhǎng)度A時(shí)，是彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能減��；從A到C的過(guò)程，小車(chē)由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧的彈性勢(shì)能增大；所以彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大；
小車(chē)從位置B運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減小，小車(chē)的動(dòng)能增大，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小車(chē)的動(dòng)能，小車(chē)克服摩擦做功，還有一部分轉(zhuǎn)化為小車(chē)的內(nèi)能．
故答案為：A點(diǎn)的左側(cè)；先減小后增大；小車(chē)的動(dòng)能和內(nèi)能．

點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)鍵是能夠分析出彈簧在不同情況下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化情況．