如圖所示,在粗糙的水平面上,質量相等的兩個物體A、B間用一輕質*簧相連組成系統.且該系統在外力F作用下一起做勻...
問題詳情:
如圖所示,在粗糙的水平面上,質量相等的兩個物體A、B間用一輕質*簧相連組成系統.且該系統在外力F作用下一起做勻加速直線運動,當它們的總動能為2Ek時撤去水平力F,最後系統停止運動.不計空氣阻力,認為最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,從撤去拉力F到系統停止運動的過程中()
A. 外力對物體A所做總功的絕對值等於Ek
B. 物體A克服摩擦阻力做的功等於Ek
C. 系統克服摩擦阻力做的功可能等於系統的總動能2Ek
D. 系統克服摩擦阻力做的功一定等於系統機械能的減小量
【回答】
考點: 功能關係;功的計算.
分析: 用一水平拉力F作用在B上,在此瞬間,B運動,A由於地面的摩擦力作用保持靜止,*簧被拉長,具有了*力,根據胡克定律,*力f=k△x,隨△x的增大,*力越來越大,達到一定程度,克服地面對A的摩擦力,使A開始運動起來,物體A、B組成的系統在拉力F作用下,克服A、B所受摩擦力一起做勻加速直線運動;對AB和*簧組成的系統來説,它們的總動能為Ek時撤去水平力F,系統具有動能和*簧被拉長的**勢能,最後系統停止運動,**勢能和動能都克服摩擦力做了功.根據功能關係因此得解.
解答: 解:A、它們的總動能為2Ek,則A的動能為Ek,根據動能定理知:外力對物體A所做總功的絕對值等於物體A動能的變化量,即Ek,故A正確,B錯誤;
C、系統克服摩擦力做的功等於系統的動能和*簧的**勢能,所以系統克服摩擦阻力做的功不可能等於系統的總動能2Ek故C錯誤;
D、系統的機械能等於系統的動能加上*簧的**勢能,當它們的總動能為Ek時撤去水平力F,最後系統停止運動,系統克服阻力做的功一定等於系統機械能的減小量,D正確;
故選:AD.
點評: 此題考查了兩個物體被*簧連接的連接體問題,明白F在拉動B運動時,由於地面的摩擦力,A物體會瞬時不動,從而*簧就有拉長,存在**勢能,是解決此題的關鍵.
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:選擇題
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