题目内容
【题目】如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中( )
A. 最大加速度为 B. 最大加速度为
C. 最大速度为 D. 最大速度为
【答案】AC
【解析】试题分析:①当,即:
,
,圆环竖直方向不受直杆的作用力,水平方向不受摩擦力,则圆环做匀速直线运动,最大速度为
,加速度为0。
②当,
,速度
时,圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动,随着速度的减小,
减小,圆环所受的杆的摩擦力
,则摩擦力增大,加速度增大,当速度为零时,加速度最大
,最大速度为初速度
;
③当,
,
时,圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动,随着速度的减小,
也减小,加速度减小,当
,
时,圆环做匀速直线运动,由牛顿第二定律得:
,最大加速度:
;综合以上分析可知,ABC错误,D正确。