题目内容
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0 ,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。则( )![]()
| A.撤去F时,物体的加速度大小为 |
| B.撤去F后,物体先做加速运动,再做减速运动 |
| C.物体做匀减速运动的时间为 |
| D.物体在加速过程中克服摩擦力做的功为 |
ABD
解析试题分析:撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故B正确.撤去F后,根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为
.故A正确.由题,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得:匀减速运动的加速度大小为
.将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则
,得
.故C错误.由上分析可知,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为
,则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
.故D正确.
故选ABD
考点:牛顿第二定律.
点评:本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速度是变化的.运用逆向思维研究匀减速运动过程,比较简便.
练习册系列答案
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