题目内容

15.如图所示,物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回.若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中(  )
A.P做匀变速直线运动
B.P的加速度方向发生变化
C.当加速度数值最大时,速度也最大
D.有一段过程,P的加速度逐渐减小,速度逐渐增大

分析 木块水平方向只受到弹簧的弹力,根据胡克定律可知:弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比,当物块向右压缩弹簧时,弹力逐渐增大,做变减速运动.

解答 解:A、在压缩弹簧的过程中,P水平方向只受到弹簧的弹力,方向与速度方向相反,而且弹力逐渐增大,加速度逐渐增大,P做加速度增大的变减速直线运动,故A错误;
B、弹簧压缩过程中对P施加的弹力方向始终向左,根据牛顿第二定律知P的加速度方向保持不变,故B错误;
C、压缩弹簧的过程中,当速度为零时弹簧压缩最短,此时弹力最大,故加速度数值最大,速度为零,故C错误;
D、当弹簧压缩最短后将物体P向左弹出的过程中,弹簧弹力方向向左,物体P向左加速运动,随着弹簧弹力的减小,物体P加速度逐渐减小,而速度逐渐增大,故D正确;
故选:D

点评 本题是含有弹簧的动态变化分析情况,要抓住弹力的可变性,由牛顿定律分析物体的运动情况,注意弹簧压缩和释放过程中弹力的变化.

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