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( )求详解,
问题描述:
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( )
求详解,
答
A、撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力、电场力和滑动摩擦力,电场力和滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,加速度先减小后增大,物体先做变加速运动,再做变减速运动,物体离开弹簧后做匀减速运动.故A错误.
B、设弹力和电场力所做的总功为W,则运用动能定理得:W-μmg•4x0=0,得W=4μmgx0.故B正确.
C、撤去F后,物体物体水平方向上受到向左弹簧的弹力、向右的电场力和滑动摩擦力,由牛顿第二定律得:物体的加速度为a=kx0−qE−μmgm.故C错误.
D、当弹簧的弹力与电场力、滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为x=qE+mgk,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(x0-x)=μmg(x0-μmgk-qEk)..故D正确.
故选BD
答
A,刚释放时,弹簧的弹力大于摩擦力,方向向左,物体向左加速运动.最后做减速运动停止.所以A正确.B,F=KX0由牛顿第二定律得kx0-μmg=ma a=(kx0-μmg)/m=kx0/m-μgB正确.C,物体向左运动x0后脱离弹簧,还要再滑动3x0.现只计...