Question

如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕彈簧相連接，現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上，從靜止開始經(jīng)一段時(shí)間后，A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為E_k時(shí)撤去水平力F，最后由A、B和彈簧組成的系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，則從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過程中，（　　）

A．系統(tǒng)克服阻力做的功小于系統(tǒng)的動(dòng)能E_k

B．系統(tǒng)克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能E_k

C．系統(tǒng)克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動(dòng)能E_k

D．系統(tǒng)克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量

Answer 1

分析：用一水平拉力F作用在B上，在此瞬間，B運(yùn)動(dòng)，A由于地面的摩擦力作用保持靜止，彈簧被拉長，具有了彈力，根據(jù)胡克定律，彈力f=k△x，隨△x的增大，彈力越來越大，達(dá)到一定程度，克服地面對(duì)A的摩擦力，使A開始運(yùn)動(dòng)起來，物體A、B組成的系統(tǒng)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(yùn)動(dòng)；
對(duì)AB和彈簧組成的系統(tǒng)來說，它們的總動(dòng)能為E_k時(shí)撤去水平力F，系統(tǒng)具有動(dòng)能和彈簧被拉長的彈性勢(shì)能，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，彈性勢(shì)能和動(dòng)能都克服摩擦力做了功．根據(jù)功能關(guān)系因此得解．

解答：解：根據(jù)能量守恒得：
當(dāng)它們的總動(dòng)能為E_k時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，
系統(tǒng)克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能減少量，即系統(tǒng)克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動(dòng)能，故A、B、C錯(cuò)誤；
系統(tǒng)的機(jī)械能等于系統(tǒng)的動(dòng)能加上彈簧的彈性勢(shì)能，
當(dāng)它們的總動(dòng)能為E_k時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了兩個(gè)物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動(dòng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地面的摩擦力，A物體會(huì)瞬時(shí)不動(dòng)，從而彈簧就有拉長，存在彈性勢(shì)能，是解決此題的關(guān)鍵．