Question

【題目】如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端自由伸長，一滑塊以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢能面，滑塊的加速度a、滑塊的動能Ek、系統的機械能E和因摩擦產生的熱量Q與彈簧形變量x間的關系圖象正確的是（　　）

A.B.

C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．設滑塊受到的摩擦力為，彈簧的彈力為

選取初速度的方向為正方向，則滑塊的加速度為

可知與的關系是不過坐標原點的直線，故A錯誤；

B．當彈簧的壓縮量為時，彈簧的彈性勢能為

所以滑塊克服彈簧的彈力做功

克服摩擦力做功

對滑塊由動能定理可得

即有

動能為的二次函數，是一條曲線，故B錯誤；

C．滑塊克服彈簧做的功轉化為彈簧的彈性勢能，所以系統的機械能

即系統的機械能與之間的關系為斜率為負的一次函數，故C正確；

D．因摩擦產生的內能為

因摩擦產生的熱量與彈簧形變量成正比，是過坐標原點的直線，故D錯誤；

故選C。