题文
如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧,将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能在水平面上运动到C点静止,已知AC=L;若将小物体系在弹簧上,在A点由静止释放,则小物体将做阻尼振动直到最后静止,设小物体通过的总路程为s,则下列说法中可能的是( )
A.s>LB.s=LC.s<LD.无法判断。
题型:未知 难度:其他题型
答案
BC
解析
分析:根据功能关系分析:第一次:物体运动到B处时弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能,物体的动能又全部转化为内能.第二次:若弹簧的自由端可能恰好停在B处,也可能不停在B处,根据功能关系分析物体运动的总路程L与s的关系.
解答:解:设弹簧释放前具有 的弹性势能为EP,物体所受的摩擦力大小为f.
第一次:弹簧自由端最终停在B处,弹簧的弹性势能全部转化为内能,即EP=fs;
第二次:若最终物体恰好停在B处时,弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能,即有fL=EP,得到L=s;若物体最终没有停在B处,弹簧还有弹性势能,则fL<EP,得到L<s.
故选BC
点评:本题根据功能关系分析物体运动的路程,此题中涉及三种形式的能:弹性势能、动能和内能,分析最终弹簧是否具有弹性势能是关键.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


