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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,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,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,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,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x
0
,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4x
0
.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后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
k
x
0
m
-μg
C.物体做匀减速运动的时间为2
x
0
μg
D.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
μmg(
x
0
-
μmg
k
)
◎ 答案
A、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A错误.
B、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a=
k
x
0
-μmg
m
=
k
x
0
m
-μg
.故B正确.
C、由题,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x
0
,由牛顿第二定律得:匀减速运动的加速度大小为a=
μmg
m
=μg.将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则
3x
0
=
1
2
a
t
2
,得t=
6
x
0
μg
.故C错误.
D、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x=
μmg
k
,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W=μmg(x
0
-x)=
μmg(
x
0
-
μmg
k
)
.故D正确.
故选BD
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,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,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/340863.html
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