Question

3．如圖所示．連著彈簧的小球套在水平桿上，彈簧自由伸長時，小球位于O點．小幅度向左或向右改變小球位置，小球仍能靜止，現(xiàn)較大幅度改變小球位置，把小球移至A點后使其靜止，然后釋放．
（1）小球向右運動過程中速度最大點出現(xiàn)在O點左側（選填“O點”、“O點左側”、“O點右側”、“都有可能”）；
（2）小球第一次向右經(jīng)過O點至到達最右端B的過程中能量轉(zhuǎn)化情況為動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能；
（3）小球最終靜止的位置是可能是O點，也可能偏左或是偏右（選填“O點”、“O點左側”、“O點右側”、“可能是O點，也可能偏左或是偏右”）．

Answer 1

分析 本題根據(jù)功能關系分析物體運動的路程，此題中涉及三種形式的能：彈性勢能、動能和內(nèi)能，分析最終彈簧是否具有彈性勢能是關鍵．

解答 解：（1）由題意“小幅度向左或向右改變小球位置，小球仍能靜止”可知，水平桿是粗糙的，小球在摩擦力和彈力作用下也能處于靜止狀態(tài)．
小球向右運動過程中，始終受水平向左的摩擦力；開始一段時間內(nèi)，向右的彈力大于向左的摩擦力，小球做加速運動；彈簧的壓縮量逐漸減小，彈力逐漸減小，當向右的彈力等于向左的摩擦力時，小球的速度達到最大，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，故速度最大點出現(xiàn)在O點左側；小球繼續(xù)向右運動，小球?qū)⒆鰷p速運動（其中，O處彈力為0N，摩擦力向左，此時小球在做減速運動，速度不是最大）．
綜上，小球向右運動過程中速度最大點出現(xiàn)在O點左側．
（2）小球從O點向右運動到最右端過程中，小球的速度減小，動能減�。粡椈傻男巫兞恐饾u增大，彈簧的彈性勢能增大；該過程中，小球要克服摩擦力做功，內(nèi)能增大．
所以，此過程中小球的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能；
（3）最初只有彈簧的彈性勢能，若彈性勢能全部轉(zhuǎn)化內(nèi)能（即彈簧最終處于原長），則小球?qū)⑼Ｔ贠點；
若彈性勢能沒有全部轉(zhuǎn)化內(nèi)能（還有少量的彈性勢能），小球?qū)⑼Ｔ贠點的左側或右側，此時小球在摩擦力和彈力作用下處于靜止狀態(tài)；
綜上，小球最終靜止的位置：可能是O點，也可能偏左或是偏右．
故答案為：
（1）O點左側；（2）動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能；（3）可能是O點，也可能偏左或是偏右．

點評 題干中沒有指出時光滑的桿，因此分析時要考慮到由于摩擦力而使彈性勢能和動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．