Question

8．一塊長木板abc長為2L，沿與水平面成θ角方向傾斜放置，它的ab部分表面光滑，bc部分表面粗糙，兩部分長度相等．木板下端有一與木板垂直的擋板，擋板上固定一段勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧長度為0.5L．將一質(zhì)量為m的物塊在木板的頂端c由靜止釋放，物塊將沿木板下滑，已知重力加速度大小為g，下列表述正確的是（　�。�

• A． 物塊最終會(huì)在ab之間某一段范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
• B． 物塊運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功最多為2mgLsinθ
• C． 物塊每一次下滑過程達(dá)到最大速度的位置是一樣的
• D． 物塊每一次下滑過程中彈簧具有的彈性勢能的最大值都等于mgsinθ（$\frac{3kL+2mgsinθ}{2k}$）

Answer 1

分析 物塊從C到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中，物塊的勢能轉(zhuǎn)化為摩擦生熱和彈簧的勢能，從最低點(diǎn)返回后彈性勢能轉(zhuǎn)化為摩擦生熱和物塊的重力勢能，物塊會(huì)在木板上做往返運(yùn)動(dòng)，每次經(jīng)過bc面都有能量損失，直至最后的彈性勢能只能轉(zhuǎn)化為物塊到達(dá)b點(diǎn)的重力勢能，物塊只在ab之間某一段范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律計(jì)算過程中摩擦力做功，最大的彈性勢能．

解答 解：A．從c到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中，物塊的勢能轉(zhuǎn)化為摩擦生熱和彈簧的勢能，從最低點(diǎn)返回后彈性勢能轉(zhuǎn)化為摩擦生熱和物塊的重力勢能，物塊會(huì)在木板上做往返運(yùn)動(dòng)，每次經(jīng)過bc面都有能量損失，直至最后的彈性勢能只能轉(zhuǎn)化為物塊到達(dá)b點(diǎn)的重力勢能，物塊只在ab之間某一段范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B．物塊最后在b與a上方某點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，由mgsinθ=kx，解得：x=$\frac{mgsinθ}{k}$，
根據(jù)能量守恒定律，mg（2L-$\frac{mgsinθ}{k}$）sinθ=W_f+mg（L-$\frac{mgsinθ}{k}$）sinθ，解得：W_f=mgLsinθ，故B錯(cuò)誤；
C．物塊開始會(huì)在b點(diǎn)上方某點(diǎn)和最低點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，最后在b點(diǎn)和最低點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，故在b點(diǎn)上方某點(diǎn)和最低點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，每次有能量損耗，但在b點(diǎn)和最低點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，無能量損耗，物塊每一次下滑過程達(dá)到最大速度的位置都是合力為零的位置，是一樣的，故C正確；
D．物塊第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，由mgsinθ=kx，解得：x=$\frac{mgsinθ}{k}$，根據(jù)能量守恒定律得：mgsinθ[2L-（$\frac{1}{2}$L-$\frac{mgsinθ}{k}$）]=E_p+Q，
整理得：E_p+Q=mgsinθ（$\frac{3kL+2mgsinθ}{2k}$），故物塊每一次下滑過程中彈簧具有的彈性勢能的最大值都小于mgsinθ（$\frac{3kL+2mgsinθ}{2k}$），故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合平衡條件、能量守恒定律求解，分析時(shí)注意物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，位移不等于2L，利用公式時(shí)，注意位移大�。�