Question

【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均为m的物体A、B接触(A与B和弹簧均未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止．已知物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，物体B与水平面间的摩擦不计．撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为4x0，重力加速度为g.则（ ）

A. 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动

B. 撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为－μg

C. 物体A、B一起向左运动距离x0后相互分离

D. 物体A、B一起向左运动距离x＝x0－ 后相互分离

Answer 1

【答案】D

【解析】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，而B物体与地面无摩擦，当A开始做减速运动时，AB开始分离，则AB之间无作用力，故B先做加速运动再做匀速运动，故A错误；
B、撤去F后，以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为，故B错误；
C、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AB两物体分开，弹簧的压缩量为，物体A、B一起开始向左运动距离为，故C错误，D正确；