题目内容
【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触,但未与物体A连接,弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体A向右运动的最大距离为x0,之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是: ( )
A. 物体A整个运动过程,弹簧对物体A的冲量为零
B. 物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间
C. 物体A向左运动的最大速度
D. 物体A与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能Ep=
【答案】B
【解析】
A:物体A整个运动过程,弹簧对物体A的弹力一直向左;整个运动过程,弹簧对物体A的冲量向左,不可能为零。故A项错误。
B:物体A与弹簧接触运动过程中水平方向受弹力和摩擦力,物体A和弹簧组成的系统机械能不断减少;经过同一位置时,物体A向左运动的速率小于向右运动的速率;则物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间。故B项正确。
C:弹簧原长时,物体与弹簧分离;物体A离开弹簧后向左运动2x0停止,对这一过程应用动能定理可得:,解得物体离开弹簧时的速度。物体在向左运动过程中当弹力与摩擦力相等时速度最大,则物体A向左运动的最大速度大于。故C项错误。
D:由动量定理可得,当物体向右运动到速度为零时,弹簧的弹性势能最大,由功能关系得,系统的最大弹性势能。故D项错误。
练习册系列答案
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