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3x0.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.F对弹簧做的功为3μmgx0 |
C.物体做匀减速运动的时间为2![]() |
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μmgx0 |
BC
解析试题分析:撤去F后,在物体离开弹簧的过程中,弹簧弹力是变力,由受力分析可知,物体先做加速度减小的加速运动,当弹簧弹力减小到与滑动摩擦力相等时,速度达到最大,然后做加速度反向增大的减速运动,随即离弹簧再做匀减速运动直至停止。也即经历了变加速、变减速、匀减速三种运动情况,A项错误;
做匀减速运动是从弹簧恢复原长开始的,也可考虑为反向的匀加速直线运动,由位移公式得
,当弹簧恢复原长时:
,故弹力做功为:
即,即弹簧的弹性势能为
,所以F对其做功为
,所以BC正确,速度最大时合力为零,此时弹簧弹力
,所以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
,D错误,
考点:考查了动能定理的应用
点评:解答该题的关键在于做好受力分析,识别运动过程以及找准平衡位置。由于弹簧的力是变力,分析物体得运动过程,增加了难度。
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A、Lo | ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
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