Question

如圖所示，質量為m的可看成質點的物塊置于粗糙水平面上的M點，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數處處相同．物塊與彈簧未連接，開始時物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態．現從M點由靜止釋放物塊，物塊運動到N點時恰好靜止．彈簧原長小于MM′．若物塊從M點運動到N點的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統的機械能為E，物塊通過的路程為s．不計轉折處的能量損失，下列圖象所描述的關系中可能正確的是（　　）

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：根據摩擦力做功判斷產生的熱量與路程s的關系．由于摩擦力做功，隨著路程的增大，熱量增加，根據能量守恒，則系統的機械能減小．

解答：解：A、摩擦產生的熱量Q=fs，因為MM′段和M′N段物體所受的摩擦力不同，MM′段摩擦力大小f₁=μmg，M′N段物體所受的摩擦力f₂=μmgcosθ，知Q隨s成線性變化，但是兩段過程的圖線斜率不同．故A、B錯誤．
C、系統機械能的減小量轉化為產生的熱量，則知兩段過程系統機械能均勻減小，但是第一段減小得更快．故C正確，D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵知道產生的熱量與摩擦力做功的關系，以及知道系統機械能的減小量等于摩擦產生的熱量．