Question

如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力，緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x₀，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x₀．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（　�。�

A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動

B．撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為 kx0 m -μg

C．物體做勻減速運動的時間為2 x0 μg

D．物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg(x0- μmg k )

Answer 1

A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；故A錯誤．
B、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運動時的加速度大小為a=

kx0-μmg

m

=

kx0

m

-μg．故B正確．
C、由題，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x₀，由牛頓第二定律得：勻減速運動的加速度大小為a=

μmg

m

=μg．將此運動看成向右的初速度為零的勻加速運動，則
   3x₀=

1

2

at2，得t=

6x0 μg

．故C錯誤．
D、由上分析可知，當彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，此時彈簧的壓縮量為x=

μmg

k

，則物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x₀-x）=μmg(x0-

μmg

k

)．故D正確．
故選BD