题目内容
【题目】如图所示,质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小为0,然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则正确的是( )
A. 滑块向左运动过程中,加速度先减小后增大
B. 滑块向右运动过程中,始终做加速运动
C. 滑块与弹簧接触过程中,最大加速度为
D. 滑块向右运动过程中,当滑块离开弹簧时,滑块的速度最大
【答案】C
【解析】A、滑块向左接触弹簧的运动过程中,在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力,在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的,弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反,物体做减速运动,加速度大小一直增大,故A错误.B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的,此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力,开始时弹簧的弹力大于摩擦力,但当弹簧伸长到一定程度,弹力和摩擦力大小相等,此后摩擦力大于弹力.所以滑块向右接触弹簧的运动过程中,是先加速,后减速.故B错误.
C、由对A的分析可知,当弹簧的压缩量为x0时,水平方向的合力为F=kx0+μmg,此时合力最大,由牛顿第二定律有: ,故C正确.D、在滑块向右接触弹簧的运动中,当弹簧的形变量为时,由胡克定律可得f=kx=μmg,此时弹力和摩擦力大小相等,方向相反,在水平方向上合外力为零此时速度最大,之后物体开始做减速运动,故D错误.故选C.
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