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

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