题目内容
如图1所示,质量为m的滑块在水平面上沿弹簧的方向撞向弹簧,当物体将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向左推开.已知弹簧的劲度系数为k,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则( )
A.物体与弹簧接触过程中最大加速度为![]()
B.物体向右始终做减速运动
C.物体向左运动直到与弹簧分离始终做加速运动
D.物体向左运动过程中,到弹簧形变量Δx=
时速度最大
![]()
D
【试题分析】
物体与弹簧接触压缩过程中,对物体进行受力分析,如图2所示,水平方向受到两个力的作用,即弹簧的弹力和水平地面施加的摩擦力.由牛顿第二定律得
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kΔx+μmg=ma
在向右运动的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,故加速度逐渐增大;物体与弹簧接触伸长的过程中,对物体进行受力分析,如图3所示,水平方向同样受到两个力的作用,即弹簧的弹力和水平地面施加的摩擦力,由牛顿第二定律得
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kΔx-μmg=ma
弹簧的弹力逐渐减小,故加速度逐渐减小,所以物体的最大加速度应该对应在最右端,即
,并且加速度方向和初速度方向相反,即一直减速,所以AB 正确;当物体的速度减为零后,加速度方向向左,物体又向左加速,这个过程中弹力和摩擦力的方向相反,其加速度a=
,物体做的运动是加速度在不断减小的加速运动,直到加速度减为零为止,所以当kΔx=μmg时,即弹簧形变量Δx=
时,速度达到最大值,D正确.
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