Question

【题目】如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3 kg的物体被一个劲度系数为120 N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3 m才停下来，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)

A.物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8J

B.当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05m

C.物体的离开弹簧时动能为7.8J

D.当弹簧恢复原长时物体的速度最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3 m，知物体离开弹簧时的动能为

Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J

设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能

Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8 J＋μmgx0＞7.8 J

故选项A不合题意，选项C符合题意；

B. 当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：

kx=μmg

解得物体速度最大时弹簧的压缩量

x==m=0.05m

故选项B符合题意；

D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。