题目内容

(2011?德清县模拟)如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,各接触面的动摩擦因数均为 0.5 (最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力),A 物体质量 m1=10kg,B 物体质量m2=30kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与 A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为 250N/m.现有一水平推力 F 作用于物体 B 上,使 B 物体缓慢地向墙壁移动,下列说法正确的是(  )
分析:对B物体受力分析,通过受力平衡求出水平推力的大小,根据胡克定律求出弹簧的形变量,从而得出A、B的相对位移,根据Q=f△x求出AB之间产生的热量,根据Q=fs求出地面产生的热量,从而求出总热量.
解答:解:ABC、运动时,B在水平方向上受到地面的摩擦力和A对B的摩擦力,因为是缓慢移动,知F=μ(mAg+mBg)+μmAg=0.5×400+0.5×100N=250N,但开始运动时,推力需大于最大静摩擦力,一旦运动起来,推力大小等于250N.故A、B错误,C正确.
D、对A物体有:kx=μmAg,解得x=
50
250
m=0.2m
,则相对位移△x=0.4-0.2m=0.2m,则Q1=f△x=μmAg△x=0.5×100×0.2J=10J.地面摩擦产生的热量Q2=μ(mAg+μmBg)x′=200×0.4J=80J,所以整个系统由于摩擦共产生90J热量.故D正确.
故选CD.
点评:解决本题的关键掌握胡克定律,以及知道摩擦产生的热量公式.
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