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机械能守恒定律
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如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动．现在用手固定长木板，把小物块向左移动，
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动．现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为x
1
；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动．长木板静止后，弹簧的最大形变量为x
2
．已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f．当弹簧的形变量为x时，弹性势能
E
P
=
1
2
k
x
2
，式中k为弹簧的劲度系数．由上述信息可以判断（ ）
A．整个过程中小物块的速度可以达到
k
m
x
1
B．整个过程中木板在地面上运动的路程为
k
2f
(
x
21
-
x
22
)
C．长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变
D．若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同
◎ 答案
A、整个过程根据动能定理得：
1
2
mv
m
2
=
1
2
kx
1
2
-W
f
，所以速度不能达到
k
m
x
1
，故A错误；
B、当木板静止时，小物块在长木板上继续往复运动时，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以当木板刚静止时，系统具有的机械能为
1
2
kx
2
2
，
从开始到木板刚静止的过程中，根据能量守恒得：
1
2
kx
1
2
-
1
2
kx
2
2
=W
f
=fs
解得：
s=
k
2f
(
x
21
-
x
22
)
，故B正确；
C、长木板静止后，对木板进行受力分析，水平方向受地面的静摩擦力和弹簧弹力，弹簧弹力随木块的运动而发生改变，所以木板受的静摩擦力也发生改变，故C错误；
D、若将长木板改放在光滑地面上，系统所受合外力为零，动量守恒，则运动过程中物块和木板的速度方向肯定相反，故D错误．
故选B
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为m的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动．现在用手固定长木板，把小物块向左移动，…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/368912.html
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