如图3所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m=2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=2

如图3所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m=2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=2

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如图3所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m=2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200 N/m.现用力F拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm,这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0 J,物体处于静止状态.若取g=10 m/s2,则撤去外力F后                               (  )  
   
A.物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm
B.物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm
C.物体回到O点时速度最大
D.物体到达最右端时动能为零,系统机械能也为零

答案
B
解析
当物体向右运动至O点过程中,弹簧的弹力向右.由牛顿第二定律可知,kxμmgma(x为弹簧的伸长量),当a=0时,物体速度最大,此时kxμmg,弹簧仍处于伸长状态,故C错误.当物体至O点时,由Epμmg×0.1=mv2可知,物体至O点的速度不为零,将继续向右压缩弹簧,由能量守恒可得,Epμmgx′+Ep′,因Ep′>0,所以x′<12.5 cm,A错误,B正确.物体到达最右端时,动能为零,但弹簧有弹性势能,故系统的机械能不为零,D错误.
举一反三
如图4所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮OA的质量为mB的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中错误的是                                          (  )
A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,AB系统的机械能守恒

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轻质弹簧吊着小球静止在如图5所示的A位置,现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ,在这一过程中,对于整个系统,下列说法正确的是                                                 (  )
   
A.系统的弹性势能不变
B.系统的弹性势能增加
C.系统的机械能不变
D.系统的机械能增加

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(11分)一组数据显示:世界煤炭的储量还能烧200多年,我国煤炭的储量还能烧70多年;世界天然气的储量还能用50多年,我国天然气的储量还能用20年;世界石油的储量还能用40多年,我国现有的石油储量用不到20年.因此,新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题.风能作为一种清洁能源,对环境的破坏小,可再生,将成为人类未来大规模应用的能源之一.假设某地区的平均风速是6.0 m/s,已知空气密度是1.2 kg/m3,此地有一风车,它的车叶转动时可以形成半径为20 m的圆面,假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能.问:
(1)在圆面内,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少?
(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少?
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(12分)(2010·连云港模拟)如图9所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放AABC便开始运动.求:                                  
(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和BC水平方向的速度;
(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.
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物体沿直线运动的v-t关系如图1所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则                                                               (  )
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W

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